2020 Fiscal Year Research-status Report
植物ステロール代謝に関わる新奇制御因子HiSE1の機能解明
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19K05809
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
島田 貴士 千葉大学, 大学院園芸学研究科, 助教 (10713828)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ステロール / HMG-CoA reductase / PSAT1 / HIGH STEROL ESTER 1 / オイルボディ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ステロールは植物にとって必須の脂質である。私はこれまでの研究で、ステロール合成の律速酵素であるHMG-CoA reductase（HMGR）のタンパク質量を負に制御する因子として、HIGH STEROL ESTER 1（HISE1）というタンパク質を発見した。HISE1がどのようにしてステロール代謝を制御しているかは、これまで明らかになっていない。
Phospholipid sterol acyltransferase 1（PSAT1）は、ステロールからステロールエステルを合成する酵素である。2020年度はhise1 psat1二重変異体の種子の解析を行った。hise1 psat1二重変異体の種子はプロアントシアニジンの量が野生型よりも多く、赤黒く変色していた。さらに、種子の発芽率の低下や、種皮形態の異常が観察された。hise1 psat1二重変異体の種子ではステロール含量が増加していたことから、これらの異常は、ステロールの過剰蓄積によるものと考えられる。本研究より、ステロール蓄積の異常が種子に及ぼす影響が明らかになった。
オイルボディのプロテオミクスより得られたオイルボディ局在タンパク質候補について、緑色蛍光タンパク質を付与した融合タンパク質をベンサミアナタバコにおいて発現させ、オイルボディへの局在を観察した。その結果、4つのタンパク質がオイルボディに局在することを明らかにした。今後はこれらのタンパク質について、シロイヌナズナにおける局在、発現パターンを明らかにするとともに、変異体の表現型を解析する。
植物に様々なストレス、薬剤処理を与えた際の、HMGR量の変化をイムノブロットにより解析した。その結果、ジャスモン酸、サリチル酸処理により、HMGR量が増加する傾向がみられた。今後はproHMGR1::HMGR1-GFPシロイヌナズナを用いた発現解析を行う。
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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
本年度は当初予定していた計画をほぼ実行することが出来ている。当初の予定通り、HMGR量の解析、オイルボディ局在タンパク質の発見、LDAP過剰発現体の作出を進めることができた。ただし、コロナウィルス感染症の影響により、実験の進行度がやや遅れてしまった。本来であれば、LDAP過剰発現体の解析にも着手したいところであったが、達成できなかったため、本年度の評価は（２）おおむね順調に進展している、とした。
2020年度は、申請者が筆頭著者兼、責任著者の研究論文を発表することができている。学会発表もオンラインにより行うことができた。研究報告についても、おおむね順調に行うことができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は最終年度となるため、本研究成果をまとめた研究論文発表を行うことを目標とする。HMGR量の変動について、HMGR1蛍光ラインを用いた詳細な発現パターン解析を行う。HISE1とHMGRの相互作用について、ベンサミアナタバコでの共発現により、解析を行う。
新規発見したオイルボディ局在タンパク質については、変異体の解析により、その生理機能を明らかにする。ldap3変異体については、変異体ラインの確立が完了しており、表現型の解析を進める。
2020年度に作出したLDAP過剰発現体を用いて、オイルボディ、SEボディの動態解析を行うほか、ストレス耐性が増加するかについても解析を行う。脂質分析も併せて行う予定である。
研究発表については、国内学会発表を中心に行う。コロナウィルス感染症拡大のため、海外への出張は見合わせる予定であるが、オンラインでの国際会議などには積極的に参加したいと考えている。
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