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2013 Fiscal Year Annual Research Report

イネデンプン代謝に関わる糖タンパク質の新奇プラスチド局在化機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22380186
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

三ツ井 敏明  新潟大学, 自然科学系, 教授 (70183960)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 紀美子  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10281007)
林 八寿子  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (20228597)
花城 勲  鹿児島大学, 農学部, 准教授 (30336325)
大坪 研一  新潟大学, 自然科学系, 教授 (80353960)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywordsデンプン / 植物 / イネ / ゴルジ体 / 葉緑体 / 糖鎖 / AmyI-1 / MSD1
Research Abstract

(1)分泌経路を介してプラスチドターゲティングする糖タンパク質の探索:N-末端にシグナルペプチドを有する膜タンパク質であるTransmembrane 9 superfamily (TMN) 1のゴルジ体および葉緑体への局在化を共焦点レーザー蛍光顕微鏡を用いて確認した。さらに、様々なTMN1フラグメントとGFPとの融合タンパク質のプラスチド局在能を解析し、C-末端から8番目の膜貫通ドメインを含む領域がプラスチド局在化に必要であることが分かった。
(2)糖タンパク質のプラスチドターゲティングに関わる分子装置の解明:LACS9遺伝子にレトロトランスポゾンTos17が挿入されたlacs9変異体イネ細胞のLACS9遺伝子の発現特性をRT-PCRおよびウエスタンブロッティング法を用いて調べたところ、LACS9 mRNA量が著しく低下し、LACS9タンパク質の欠失が確認された。このlacs9変異体イネ細胞に35S::AmyI-1-GFPを形質転換し、AmyI-1-GFPのプラスチド局在化を解析したところ、顕著なプラスチド局在化能の低下が観察された。この結果から、LACS9がAmyI-1糖タンパク質のプラスチドターゲティングに関与していることが強く示唆された。
(3)プラスチド局在性糖タンパク質の機能発現調節によるデンプン集積制御:高温登熟玄米では白濁化が高頻度に発生する。白濁部位のウエスタンブロッティング解析から種々のα-アミラーゼアイソフォーム(AmyI-1、II-3、II-4)の発現量が整粒に比べ著しく増加していることが明らかになった。さらに、ゴルジ体/プラスチド型Mnスーパーオキシドジスムターゼ(MSD1)遺伝子を強発現するイネは高温登熟耐性を示し、登熟種子中のAmyII-3の発現が低下することを見出した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Nucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1 exerts a negative effect on starch accumulation and growth in rice seedlings under high temperature and CO2 concentration conditions2014

    • Author(s)
      Kentaro KANEKO, Takuya INOMATA, Takahiro MASUI, Tsutomu KOSHU, Yukiho UMEZAWA, Javier POZUETA-ROMERO, Toshiaki MITSUI
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 55(2) Pages: 320-332

    • DOI

      10.1093/pcp/pct139

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal structure of α-amylase from Oryza sativa: Molecular insights into enzyme activity and thermostability2014

    • Author(s)
      Akihito OCHIAI, Hiroshi SUGAI, Kazuki HARADA, Seiya TANAKA, Yohei ISHIYAMA, Kosuke ITO, Takaaki TANAKA, Toshio UCHIUMI, Masayuki TANIGUCHI, Toshiaki MITSUI
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 米型経口コレラワクチンMarker Free MucoRice-CTBのイネゲノム導入部位と導入配列について2014

    • Author(s)
      目島未央、鹿島光司、黒田昌治、竹内夏実、黒河志保、福山賀子、清野宏、三ツ井敏明、幸義和
    • Organizer
      日本農芸化学会2014年度大会
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      20140327-20140331
  • [Presentation] フェムト秒レーザーを用いた光依存的オルガネラ間接着力評価2014

    • Author(s)
      及川和聡、真野昌二、林誠、山田健志、近藤真紀、東正一、渡辺正勝、三ツ井敏明、飯野敬矩、重政彰徳、細川陽一郎、西村幹夫
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20140318-20140320
    • Invited
  • [Presentation] Golgi/plastid-type superoxide dismutase involves in high temperature stress tolerance during grain filling of rice2014

    • Author(s)
      Maiko Sasaki, Takeshi Shiraya, Tatsuya Maruyama, Toshiaki Mitsui
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] Characteristics of various rice grains stressed at high temperature2013

    • Author(s)
      Kazumi TSUTSUI, C. Nishikawa, Toshiaki MITSUI, Kentaro KANEKO, Kazutosi HAYASE and Katsuyoshi NISHINARI
    • Organizer
      第23回日本MRS年次大会
    • Place of Presentation
      yokohama
    • Year and Date
      20131209-20131211
  • [Presentation] デンプンのヨウ素吸収曲線の分析値と糊化特性値を用いた米のアミロース含量、アミロペクチン重合度、レジスタントスターチ含量の推定式の開発2013

    • Author(s)
      中村澄子、丸山恭弘、桂 順二、佐藤 光、大坪研一
    • Organizer
      日本水稲品質・食味研究会第5回講演会
    • Place of Presentation
      香川大学
    • Year and Date
      20131207-20131208
  • [Presentation] 乳白米粒の澱粉・プロテオーム解析2013

    • Author(s)
      佐々木麻衣子、金古堅太郎、丸山達也、白矢武士、澤田隆行、三ツ井敏明
    • Organizer
      日本応用糖質科学会平成25年度大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      20130925-20130927
  • [Presentation] Mutation of nucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1 stimulates accumulation of starch in rice seedlings under high CO2 concentration2013

    • Author(s)
      Takahiro MASUI, Takuya INOMATA, Maiko SASAKI, Kentaro KANEKO, Toshiaki MITSUI
    • Organizer
      12th HUPO World Congress 2013
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      20130914-20130918
  • [Presentation] Starch glycomic and proteomic aspects of grain chalkness2013

    • Author(s)
      Kentaro KANEKO, Maiko SASAKI, Tatsuya MARUYAMA, Takeshi SHIRAYA, Toshiaki MITSUI
    • Organizer
      12th HUPO World Congress 2013
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      20130914-20130918
  • [Presentation] Comprehensive identification of OsSUMO binding proteins in rice exposed to high temperature stress condition2013

    • Author(s)
      Takuya KUSHIOKA, Hiroshi ATAKA, Attia KOTB,Kentaro KANEKO, Toshiaki MITSUI, Kimiko ITOH
    • Organizer
      12th HUPO World Congress 2013
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      20130914-20130918
  • [Presentation] 高温被害米の澱粉の糊化特性2013

    • Author(s)
      筒井和美、斎藤由佳、三ツ井敏明、西成勝好
    • Organizer
      第60回記念大会 日本食品科学工学会
    • Place of Presentation
      実践女子大学
    • Year and Date
      20130829-20130831
  • [Presentation] 高温被害米の物理化学的特性の解明2013

    • Author(s)
      筒井和美、金古堅太郎、花城 勲、西成勝好、三ツ井敏明
    • Organizer
      日本調理科学会 東海・北陸支部 第10回研究発表会
    • Place of Presentation
      三重大学
    • Year and Date
      20130706-20130706
  • [Presentation] イネα-アミラーゼの機能発現制御と米品質2013

    • Author(s)
      三ツ井敏明
    • Organizer
      植物化学調節学会第48回大会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      2013-11-01
  • [Book] プロテオミクス辞典2013

    • Author(s)
      三ツ井敏明・金古堅太郎 他
    • Total Pages
      127(32,97,98)
    • Publisher
      講談社
  • [Book] Plant Proteomics Methods and Protocols 2nd edition2013

    • Author(s)
      Kentaro KANEKO, Takeshi SHIRAYA, Toshiaki MITSUI, Shin-ichiro NISHIMURA
    • Total Pages
      786(469-480)
    • Publisher
      Humana press

URL: 

Published: 2015-05-28  

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