2018 Fiscal Year Research-status Report
ユビキチンシグナルによる膜交通制御と環境ストレス適応機構の解明
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17K08190
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐藤 長緒 北海道大学, 理学研究院, 助教 (50609724)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 膜交通制御 / ユビキチンシグナル / 環境ストレス適応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，膜局在型ユビキチンリガーゼATL31が膜交通制御因子SNAREの機能制御に関わるという発見を突破口に，植物の優れた環境ストレス適応機構の分子基盤を明らかにする。膜交通系は，細胞膜上の環境シグナル受容体・伝達因子や輸送体の機能制御に重要な役割を果たす。その一方で，環境シグナルに応じた膜交通系構成因子自体の機能変換に関する知見はほとんど無い。本研究は，環境シグナルに応じた細胞内「膜交通システムの制御」という新たな観点で，植物の栄養ストレス適応および病原体抵抗性強化に関わる分子実態の解明を目指す。以下に示す3つの研究課題に取り組む。1）ATL31によるSYP61のユビキチン化と細胞内局在制御機構の解明， 2）ATL31とSYP61によって制御される積荷の同定， 3）ATL31によるSYP61を介した膜交通制御の生理学的意義の検証。
当該年度は，植物細胞内におけるSYP61ユビキチン化部位について，各種変異型コンストラクトを用いた解析を行った。さらに，in vitroユビキチン化反応後のMS解析を行い，SYP61の主要なユビキチン化部位を同定した。これは細胞内におけるSYP61ユビキチン化の生化学的機能を考えるうえで重要なデータとなる。さらに，ATL31-SYP61系により制御されるカーゴタンパク質の特定に向けた小胞プロテオミクスを実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題を構成する3つの実験課題に関して，いずれも進捗が見られた。特に，SYP61のユビキチン化部位に関する知見は今後の研究を進める上で重要なデータとなる。震災の影響により一部の実験に遅れもみられたが，全体としておおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
特定したユビキチン化部位の変異型SYP61を発現する形質転換シロイヌナズナ株の作出し，生理学的解析を行う。また，小胞プロテオミクスの結果を精査し，ATL31-SYP61系により制御されるカーゴタンパク質に関する個別解析を行う。カーゴタンパク質の細胞内動態や変異株のC/N応答性解析を行うことで，ユビキチン化による細胞内膜交通制御の全容解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
震災の影響で植物サンプルの調製等に影響が生じたため、次年度へ繰り越した。既に実験は再開しており、次年度4月以降の解析に合わせて試薬購入等で使用する。
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