エネルギー代謝系遺伝子変異体を用いた共生窒素固定効率制御機構の解析

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19580067
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 田島 茂行 Kagawa University, 農学部, 教授 (50116894)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東江 美加 (野村 美加) 香川大学, 農学部, 准教授 (50294749)
• Keywords: バクテロイド / ダイズ / 根粒菌 / 共生窒素固定 / プロテオーム解析

Research Abstract

根粒菌が土壌中で生活しているスタイルから共生スタイルへ変化する時のタンパク質の変化や、根粒オルガネラ(ミトコンドリア)タンパク質について網羅的に解析を行い、共生窒素固定に関与するタンパク質を検素することを目的とした。ダイズ根粒バクテロイドタンパク質は、パーコール密度勾配により分画し抽出した。その後二次元電気泳動を行いCBB染色後ゲルからタンパク質を切り出し、ペプチドマスフィンガープリント(PMF)法によりタンパク質の同定を行った。タンパク質は、感染後7,10,14,21,28,49日目のそれぞれのバクテロイドとFree iving根粒菌から抽出した。イメージマスターを用いて画像解析を行った結果、278個のアノテーションによるタンパク質スポットのうち、167個のタンパク質を同定することが出来た。このプロテオーム解析結果を利用してダイズ根粒菌バクテロイドで発現するタンパク質発現を抑制させた根粒菌破壊株を作製し、根粒形成あるいは共生窒素固定に関与するバクテロイドタンパク質を検索した。その結果、Bj80変異株が共生窒素固定に関与する遺伝子を欠損していることが明らかとなった。このタンパク質は低酸素分圧で誘導されるシトクロームcオキシダーゼ酵素に銅を輸送する金属シャペロンであることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] The 5'-end expressed sequence tags of Lotus japonicus (2008)
  • Author(s): Nomura. M., Tan, D. V., Arunothayanan, H., Asamizu, E., Tabata, S., Kouchi, H., Tajima, S
  • Journal Title: Plant Biotechnology 25 Pages: 173-175
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Soybean Seed Extracts Preferentially Express Genomic Loci of Bradyrhizobium japonicum in the Initial Interaction with Soybean, Glycine max (L. ) Merr (2008)
  • Author(s): Min, Wei, Yokoyama, T., Minamisawa, K., Mitsui, H., Itakura, M., Kaneko, T., Tabata, S., Saeki, K., Omori, H., Taiima, S., Uchiumi, T., Abe, M., Ohwada, T.
  • Journal Title: DNA Research 15(4) Pages: 201-214
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NAD-malic enzyme regulates nitrogen fixation activity of B. japonicum USDA 110 bacteroids in soybean nodules (2008)
  • Author(s): T. V. Dao, M. Nomura, R, Hamaguchi, K. Kato, M. Itakura, K. Minamisawa, S. t Sinsuwongwat, H. T-P Le, T. Kaneko, S. Tabata, S. Tajima
  • Journal Title: Microbes and Environment 23 Pages: 215-220
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct production of L-tagatose from L-psicose by Enterobacter aerogenes 230S (2008)
  • Author(s): D, Rao, P. Gullapalli, A. Yoshihara, K. Morimoto, G. Takata, S, Tajima, K. Akimitu, S. F. Jenkinson, G. W. J. Fleet, K. Izumori
  • Journal Title: J. Biosci. and Bioeng 106(5) Pages: 473-480
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ミヤコグサSNARE遺伝子群の機能解析 (2008)
  • Author(s): 真鍋友美, 古味光紗, 長岡功微菜, 神吉陽輔, 浅水絵里香, 佐藤修正, 田畑哲之, 野村美加, 田島茂行
  • Organizer: 植物微生物研究会
  • Place of Presentation: 奈良
  • Year and Date: 20080917-20080919
• [Presentation] Proteome analysis of Bradyrhizobium japonicum USDA110 bacteroid differentiation during soybean nodule development (2008)
  • Author(s): 野村美加, 田島茂行
  • Organizer: 植物微生物研究会
  • Place of Presentation: 奈良
  • Year and Date: 20080917-20080919
• [Presentation] Screening of Mesorhizobium loti mutants for symbiotic N2 fixation in Lotus Japonicus (2008)
  • Author(s): Nanthipak Thapanapongworakul, Tan Van Dao, Kimihiho Toma, Shusei Sato, Yoshikazu Shimoda, Satoshi Tabata, Mika Nomura, Shigeyuki Tajima.
  • Organizer: 日本土壌肥料学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20080909-20080913
• [Presentation] obel metalloshaperone in the assembly of cytochrome c oxidase of soybean nodule bacteroids (2008)
  • Author(s): Hattahaya Arunothayanan, Tan Van Dao, Rie Hamaguchi, Ayaka Noda, Manabu Itakura, Kiwamu Minamisawa, Mika Nomura, Shigeyuki Tajima.
  • Organizer: 日本土壌肥料学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20080909-20080913
• [Presentation] ミヤコグサSNARE遺伝子の機能解析 (2008)
  • Author(s): 長岡功微菜, 古味光紗, 真鍋友美, 神吉陽輔, 浅水絵里香, 佐藤修正, 田畑哲之, 野村美加, 田島茂行
  • Organizer: 日本土壌肥料学会関西支部
  • Place of Presentation: 徳島
  • Year and Date: 2008-11-28