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2012 Fiscal Year Annual Research Report

カルシウム測定系を利用した葉緑体からの新規細胞内情報伝達経路の解明

Research Project

Project/Area Number 22770046
Research InstitutionOsaka Medical College

Principal Investigator

原田 明子  大阪医科大学, 医学部, 講師 (80360626)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsシロイヌナズナ / 赤色光 / 葉緑体 / カルシウムシグナル
Research Abstract

葉緑体は、自身の機能や分化の状態に応じて細胞内へと情報を発信する。しかし葉緑体からどのような因子を介して情報が伝達されているかは未解明な部分が多い。本研究は、葉緑体からの情報伝達因子としてカルシウムイオン(Ca2+)に着目し、Ca2+シグナル発生の分子機構を解明することを目指している。これまでに、Ca2+結合性発光タンパク質イコーリンを発現させたシロイヌナズナを用いたサイトソルCa2+濃度測定系を立ち上げ、赤色光によりサイトソルCa2+濃度が上昇すること、このCa2+上昇は光合成電子伝達阻害剤DCMU, DBMIBにより阻害されることを示している。当該年度は葉緑体関連突然変異体を用いた以下の解析等を行った。
1) Ca2+上昇に対する葉緑体の関与を調べるため、野生型および斑入り突然変異体var2の葉を用いて赤色光によるCa2+濃度変化を調べた。野生型では赤色光照射によりCa2+上昇が見られたが、var2変異体の葉緑体の未発達な葉では、ほとんどの場合Ca2+上昇が抑えられた。ただし、葉緑体の未発達な葉でもCa2+が上昇する場合があった。以上から、赤色光によるCa2+上昇には葉緑体が関与するが、他の光受容体も機能することが分かった。現在、他の葉緑体関連変異体を用いた同様の解析も開始しており、これらの結果により、Ca2+シグナル発生に必要な因子を探索できると考えている。
2) 赤色光によるCa2+上昇がCa2+チャネルを介したCa2+流入によるものかどうかをパッチクランプ法により調べた。葉肉細胞プロトプラストを用いてホールセルを作成し、暗処理後、赤色光を照射し0-200 mVまでのランプ電圧およびステップ電圧をかけた。その結果、赤色光照射開始約30秒後からCa2+電流が観察された。赤色光によるCa2+上昇はCa2+チャネルを介したCa2+流入による可能性が示された。

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

    (9 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Disruption of ROOT PHOTOTROPISM2 gene does not affect phototropin-mediated stomatal opening.2013

    • Author(s)
      ToshifumiTsutsumi,AtsushiTakemiya, Akiko Harada, Ken-ichiro Shimazaki
    • Journal Title

      Plant Science

      Volume: Vol.6 Pages: 201-202 93-97

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.plantsci.2012.11.012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of RPT2 in leaf positioning and flattening and a possible inhibition of phot2 signaling by phot12013

    • Author(s)
      Akiko Harada
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 54 Pages: 36-47

    • DOI

      10.1093/pcp/pcs094

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The WAVY GROWTH 3 E3 ligase family controls the gravitropic response in Arabidopsis roots.2012

    • Author(s)
      Tatsuya Sakai, Susumu Mochizuki, Ken Haga, Yukiko Uehara, Akane Suzuki, Akiko Harada, Takuji Wada, Sumie Ishiguro and Kiyotaka Okada
    • Journal Title

      The Plant Journal

      Volume: Vol. 70 Pages: 303-314

    • DOI

      DOI: 10.1111/j.1365-313X.2011.04870.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Arabidopsis molybdopterin biosynthesis protein Cnx5 collaborates with the ubiquitin-like protein Urm11 in the thio-modification of tRNA2012

    • Author(s)
      Yumi Nakai
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 287 Pages: 30874-30884

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.350090

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] RPT2は葉の定位と平滑化に関与している2013

    • Author(s)
      原田明子
    • Organizer
      第54回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20130316-20130318
  • [Presentation] AtCnx5, Arabidopsis sulfurtransferase protein involved in molybdopterin biosynthesis, is also required to the thio-modification of tRNAs.2013

    • Author(s)
      Yumi Nakai
    • Organizer
      第54回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20130316-20130318
  • [Presentation] Urm1とUba4は細胞内含硫小分子への硫黄運搬とUrmylationに関わるUBL-UBAシステムである2012

    • Author(s)
      中井由実
    • Organizer
      第85回 日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121214-20121216
  • [Presentation] 光応答とカルシウムシグナル2012

    • Author(s)
      原田明子
    • Organizer
      第11回 植物生体膜談シンポジウム
    • Place of Presentation
      姫路
    • Year and Date
      20120915-20120915
    • Invited
  • [Remarks] 大阪医科大学生物学教室

    • URL

      http://www.osaka-med.ac.jp/deps/bio/biology006.htm

URL: 

Published: 2014-07-24  

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