2013 Fiscal Year Annual Research Report
プロトンポンプと金属イオン輸送系の機能構造、機能共役、細胞ダイナミクスの解明
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23248017
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
前島 正義 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80181577)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | プロトンポンプ / 金属イオン / 膜輸送 / 亜鉛 / 金属ストレス |
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| Research Abstract |
本課題では、プロトンポンプと亜鉛輸送体に着目し個別輸送体の特性と輸送体間の協調的な調節機能の解明に努めた。とくに、液胞膜亜鉛輸送体MTP1に注目して、MTP1の特徴的アミノ酸30残基の生化学的機能の解明（FEBS J., 2012）、MTPのHis領域の分子構造の生化学的な構造と亜鉛結合性の定量・定性的研究（FEBS Open Bio, 2013）、植物における亜鉛過剰と鉄欠乏症での輸送系タンパク質の変動に関する生化学的関連性の解明（Plant Physiol., 2011）、液胞膜H+-PPaseの第二の機能（PPi加水分解；第一の昨日はプロトン能動輸送）の重要性（Plant Cell, 2011; Plant Signal. Behav., 2012）、H+-PPaseとホスファチジルイノシトールリン酸との相互作用（Plant Cell, 2013）等の成果をまとめ発表した。H+-PPaseの個別アミノ酸の機能上の評価（投稿準備中）、さらに、生化学的機能を維持したGFP付H+-PPaseを自プロモータで発現させることで、生理的条件をすなおに反映したH+-PPaseの可視化に成功し、世界の研究者が望む理想的な液胞膜可視化を達成することができた（論文改訂中）。GFP付H+-PPaseによる可視化によって、金属イオンの種類や濃度が変化するとき、H+-PPaseの細胞内局在の詳細を生きた細胞でのリアルタイム観察が可能となる。この他、H+-PPaseの機能に関して、基質濃度によって、基質加水分解とプロトン能動輸送の共役関係が変化するとの予備知見も得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] A role of phosphatidylinositol 3,5-bisphosphate in vacuolar structure change in guard cells of closing stomata.2013
Author(s)
Bak, G., Lee, E.J., Lee, Y., Kato, M., Segami, S., Heven, S., Maeshima, M., Hwang, J.U., and Lee, Y.
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Journal Title
Plant Cell
Volume: 25
Pages: 2202-2216
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Local distribution of membrane proteins on vacuoles isolated from Arabidopsis suspension-cultured cells.2013
Author(s)
Yoshida, K., Ohnishi, M., Fukao, Y., Okazaki, Y., Song, C., Hayashi, F., Fujiwara, M., Nakanishi, Y., Saito, K., Shimmen, T., Suzaki, T., Fukaki, H., Maeshima, M., and Mimura, T.
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Journal Title
Plant Cell Physiology
Volume: 54
Pages: 1571-1584
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mn tolerance in rice is mediated by MTP8.1, a member of the cation diffusion facilitator family.2013
Author(s)
Chen, Z., Fujii, Y., Yamaji, N., Masuda, S., Takemoto, Y., Kamiya, T., Yusuyin, Y., Iwasaki, K., Kato, S., Maeshima, M., Ma, J.F., and Ueno, D.
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Journal Title
Journal Experimental Botany
Volume: 64
Pages: 4375-4387
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Enhanced cell expansion in KRP2 overexpressor is mediated through increased V-ATPase activity.2013
Author(s)
Ferjani, A., Ishikawa, K., Asaoka, M., Ishida, M., Horiguchi, G., Maeshima, M. and Tsukaya, H.
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Journal Title
Plant Cell Physiology
Volume: 54
Pages: 1989-1998
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Class III compensation, represented by KRP2 overexpression, depends on V-ATPase activity in proliferative cells.2013
Author(s)
Ferjani, A., Ishikawa, K., Asaoka, M., Ishida, M., Horiguchi, G., Maeshima, M., and Tsukaya, H.
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Journal Title
Plant Signaling and Behavior
Volume: 8
Pages: e27204
Peer Reviewed
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[Journal Article] Characteristics of a root hair-less line of Arabidopsis thaliana under physiological stresses.2013
Author(s)
Tanaka, N., Kato, M., Tomioka, R., Kurata, R., Fukao, Y., Aoyama, T., and Maeshima,
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Journal Title
Journal of Experimental Botany
Volume: 65
Pages: 1497-1512
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Active control mechanism of Arabidopsis thaliana Zn transporter MTP1.2013
Author(s)
Kawachi, M., Tanaka, N., Tomioka, R., Kraemer, U., Maeshima, M.
Organizer
Annual Meeting of the Japan Biochemical Society, Symposium
Place of Presentation
Yokohama
Year and Date
20130911-20130913
Invited
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