高等植物における塩ストレスによるイオン輸送体タンパク質の酸化

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22380044
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 村田 芳行 岡山大学, 大学院環境生命科学研究科, 教授 (70263621)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Keywords: 塩ストレス / イオン輸送 / 酸化 / タンパク質 / チャネル

Research Abstract

植物にとって、根からの養分の吸収や気孔での蒸散・ガス交換は、その生育のために不可欠である。また、これらの活動には、多くのイオン輸送体が関与している。中でも、カリウムチャネルは、植物の全身で機能している極めて重要なイオンチャネルである。
一般に、塩ストレス下で植物が生育する上で、細胞内からのカリウム流出は、細胞外からのナトリウムの流入と同様に極めて重要であり、その流出入には、カリウムイオンチャネルを含むイオン輸送体が関与している。
種々のストレスが引き起こす酸化による傷害は、タンパク質や脂質などの生体成分の酸化や過酸化を介して、細胞の機能不全を引き起こす。これまでに、動物のイオンチャネルの酸化は、重篤な疾病につながることが知られている。しかし、植物のイオンチャネルは、植物の生長やストレス耐性に重要であるにも関わらず、その酸化や酸化による機能不全に関する報告はほとんどない。
本研究では、塩ストレスによって蓄積するメチルグリオキザールに着目し、その影響について精査した。
具体的には、塩ストレスによるメチルグリオキザールの蓄積、イオン輸送タンパク質や種々の酵素への影響、メチルグリオキザールによるタンパク質の修飾について調べた。塩ストレスとメチルグリオキザール蓄積との関係ならびに、イオン輸送タンパク質や種々の酵素への影響を調べ、生理的な意義を明らかにした（Biosci. Biotechnol. Biochem., 2012、J. Plant Physiol., 2012、Plant Biol., 2012、J. Biochem. Mol. Toxicol.）。

Current Status of Research Progress

Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Methylglyoxal modification of cytosolic ascorbate peroxidase from Nicotiana tabacum. (2012)
  • Author(s): Hoque, M. A., Uraji, M., Banu, M. N. A., Torii, A., Mori, I. C., Nakamura, Y. and Murata, Y.
  • Journal Title: J. Biochem. Mol. Toxicol. Volume: 26 Pages: 315-321
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibitory effects of methylglyoxal on light-induced stomatal opening and inward K+ channel activity in Arabidopsis (2012)
  • Author(s): Hoque, T. S., Okuma, E., Uraji, M., Furuichi T., Sasaki, T., Hoque, M. A., Nakamura, Y., and Murata, Y.
  • Journal Title: Biosci. Biotechnol. Biochem. Volume: 76 Pages: 617-619
  • DOI: doi:10.1271/bbb.110885
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hoque, T. S., Uraji, M., Ye, W., Hossain, M. A., Nakamura, Y., and Murata, Y. (2012)
  • Author(s): Hoque, T. S., Uraji, M., Ye, W., Hossain, M. A., Nakamura, Y., and Murata, Y.
  • Journal Title: J. Plant Physiol. Volume: 169 Pages: 979-986
  • DOI: doi:10.1016/j.jplph.2012.02.007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cytotoxic effects of methylglyoxal on seed germination and root elongation in Arabidopsis. (2012)
  • Author(s): Hoque, T. S., Uraji, M., Aodengtuya, Nakamura, Y., and Murata, Y.
  • Journal Title: Plant Biol. Volume: - Pages: -
  • DOI: doi: 10.1111/j.1438-8677.2012.00607.x.
  • Peer Reviewed