2020 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of ABA signaling pathways by Raf-like protein kinase family
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19H03240
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
梅澤 泰史 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70342756)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アブシシン酸 / リン酸化 / プロテインキナーゼ / リン酸化プロテオーム / タンパク質間相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アブシシン酸（ABA）は、植物の環境応答や種子成熟に重要な植物ホルモンである。ABAシグナルの中枢経路では、SnRK2と呼ばれるタンパク質リン酸化酵素（キナーゼ）が活性化し、様々なタンパク質をリン酸化してABA応答を誘導する。しかしながら、SnRK2の活性化のメカニズムについては不明な点が多い。申請者らは、これまでの研究からRaf型キナーゼの一つであるRaf36がSnRK2と相互作用し、ABA応答を負に制御することを見いだした。そこで、Raf36やその近縁遺伝子群について解析を進め、ABAシグナル伝達系におけるSnRK2-Raf複合体の機能を明らかにすることを目的とした。
これまでの研究から、Raf36をはじめとする複数のグループC Rafが植物のABA応答を負に制御することを明らかにした。また、SnRK2とRaf36が生体内で相互作用し、SnRK2がRaf36をリン酸化することも明らかとなった。そこで、本年度はSnRK2とグループC Rafの関係を更に詳細に明らかにするために、リン酸化部位の同定や、Rafの上流・下流因子の探索を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究計画では、① SnRK2とグループC Rafの相互作用の分子機構、② SnRK2とグループC Rafを用いたin vitroリン酸化分析、③ グループC Rafの上流および下流因子の探索、を実施することとしていた。
①については、共免疫沈降法や二分子蛍光相補法を用いて、SnRK2とRaf36が生体内で相互作用していることを確認した。また、SnRK2やRaf36のタンパク質断片を用いることで、相互作用部位も明らかにした。
②のin vitroリン酸化分析では、SnRK2によるRafのリン酸化の解析をさらに進めて、Raf36およびRaf22の相互作用部位を明らかにした。
③については、相互作用因子の探索やリン酸化プロテオーム解析を進めて、上流及び下流因子の候補をスクリーニングした。
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| Strategy for Future Research Activity |
SnRK2は、植物のABAシグナル伝達の中枢因子として知られている。これまでの研究から、植物体内においてSnRK2とグループC RafであるRaf36やRaf22が相互作用していること、SnRK2がグループC Rafをリン酸化すること、そしてグループC Rafが植物のABA応答を負に制御することなどを明らかにすることができた。さらに、SnRK2とRafの相互作用の詳細や、リン酸化部位を明らかにし、上流・下流因子についても探索を進めた。今後は、①同定したRaf36相互作用タンパク質の機能解析、および②SnRK2によるRafのリン酸化が分子機能に及ぼす影響、などを明らかにしていく必要がる。①については、相互作用因子の探索過程で得られた上流因子の候補について解析を進める。②については、これまでの研究からRafがタンパク質分解制御を受けている可能性がでてきたため、このこととリン酸化の関係を調査する予定である。
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