2021 Fiscal Year Annual Research Report
Study on mechanism suppressing starch biosynthesis by plastidial folate
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19K06731
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| Research Institution | Nagahama Institute of Bio-Science and Technology |
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Principal Investigator |
林 誠 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (50212155)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | デンプン合成 / プラスチド / 葉酸 / 光合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
デンプンはアミロプラストや葉緑体に蓄積する。一方、同じプラスチドに属するエチオプラストや光合成を行っていない葉緑体などはデンプンを蓄積しない。 申請者は、エチオプラストや光合成を行っていない葉緑体にデンプンを蓄積する変異体の単離に成功した。変異体の解析から、デンプン非蓄積型プラスチドは、 葉酸によってデンプン合成が抑制されていることを明らかにした。さらに、メトトレキサートのような葉酸合成阻害剤や5フルオロウラシル（FU）などの葉酸代謝拮抗剤がデンプン非蓄積型プラスチドのデンプン合成を誘導することにも明らかにしている。本研究の目的は、これらのタンパク質およびその遺伝子の網羅的な同定とその機能解析を通して、葉酸によるデンプン蓄積抑制の機構を分子レベルで明らかにすることにある。
本年度はじめまでに、変異を誘発させた約23,000個体のシロイヌナズナからFU耐性を示す変異体を１３個体選抜することに成功していた。そこで、変異対同士の掛け合わせによる相補性テストを行ったところ、これらの変異体は少なくとも３つの異なる原因遺伝子を持つことが判明した。そこで異なる原因遺伝子を持つ３系統の変異体について分子遺伝学的解析を行った。これまでに、すべての変異体について原因遺伝子座の位置を特定出来ている。また、２つの変異体については原因遺伝子を特定した。どちらの遺伝子も機能未解明のタンパク質をコードしていたが、ホモロジー検索や発現部位、変異体の表現型解析結果などを手がかりに原因遺伝子の機能や葉酸との関連について検討した。
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[Journal Article] GFS9 Affects Piecemeal Autophagy of Plastids in Young Seedlings of Arabidopsis thaliana.2021
Author(s)
Ishida, H., Okashita, Y., Ishida H., Hayashi, M., Izumi, M., Amane Makino, A., Bhuiyan, N.H. and Van Wijk, K.J.
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Journal Title
Plant Cell Physiol.
Volume: 62
Pages: 1372-1386
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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