2020 Fiscal Year Annual Research Report
Light regulation mechanism of ascorbate biosynthesis in plants
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17H03807
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
石川 孝博 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (60285385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸田 隆典 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (50607439)
吉村 和也 中部大学, 応用生物学部, 准教授 (90379561)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | アスコルビン酸生合成 / 光情報伝達 / シロイヌナズナ / 遺伝子発現 / リン酸化修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）VTC2遺伝子の光応答性転写院試の探索と同定：エチルメタンスルホン酸（EMS）処理を施したVTC2-prom::FLUC遺伝子導入シロイヌナズナに対して、研究分担者の中部大・吉村博士の所有する高感度生物発光測定装置によりLUC活性を指標に、光発現応答性に異常を来した変異株を複数株取得した。このうち２株については次世代シーケンスによる原因遺伝子候補の絞込みが完了し、現在候補遺伝子のT-DNA破壊株による検証を行っている。
２）アスコルビン酸によるVTC2ホスホリラーゼ活性調節機構の解明：大腸菌においてGST融合タンパク質として組換え体VTC2を発現・精製し、VTC2活性におよぼす酸化型アスコルビン酸の分解物の影響を検証した。その結果、VTC2はアスコルビン酸酸化分解物のシュウ酸により効率的に拮抗阻害によるフィードバック調節を受けることが明らかになった。
３）VTC3 の標的因子同定とリン酸化シグナル伝達系の解明：新規プロテインキナーゼ/ホスファターゼをコードするシロイヌナズナVTC3遺伝子破壊株は、光によるアスコルビン酸生合成の亢進が認められない。そこでVTC3遺伝子破壊株のリン酸化プロテオーム解析を実施し、約500タンパク質において、野生株とVTC3破壊株間で有意にリン酸化レベルが変動ていることが示された。その中にはアスコルビン酸生合成経路を構成するVTC2およびGMEタンパク質が含まれていたことから、VTC2およびGMEのリン酸化部位にAsp置換変異を導入した擬似組換え体タンパク質を作出し、それらの酵素活性に及ぼす影響を評価した。その結果、VTC2ではリン酸化により酵素活性の亢進および酵素安定性の向上が認められたことから、光応答時においてVTC3はVTC2のリン酸化を介してアスコルビン酸生合成の調節に関与している可能性が強く示唆された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Dehydroascorbate reductases and glutathione set a threshold for high light-induced ascorbate accumulation.2020
Author(s)
Terai, Y., Ueno, H., Ogawa, T., Sawa, Y., Miyagi, A., Kawai-Yamada, M., Ishikawa, T., Maruta, T.
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: 183
Pages: 112-122
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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