2012 Fiscal Year Annual Research Report
高等植物の種子特異的なアブシジン酸シグナル伝達ネットワークの包括的解明
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24370023
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
平山 隆志 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (10228819)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅澤 泰史 東京農工大学, (連合)農業研究科(研究院), 准教授 (70342756)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アブシシン酸 / フォスファターゼ / プロテオミクス / プロテインキナーゼ / 発芽制御 / シロイヌナズナ |
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| Research Abstract |
種子特異的に機能するPP2CAHG1,AHG3と相互作用する転写因子群を同定している。この因子と同様に相互作用するPP2C、HAI3を同定した。これら3つPP2Cの生理機能を明らかにする目的でこれら因子の変異の多重変異株の作成を試みたが、理論的に確実に出現する個体数を調査しても見出すことは出来なかった。一方で、他のABA応答関連PP2Cの組み合わせでは三重変異株が取得されているので、AHG1,AHG3,HAI33つのPP2Cは重複しながら植物の発生、生育において、非常に重要な役割を担っていることが示唆された。また・タンパク質相互作用の様式を詳細に調べる目的で、上述因子群のタンパク質を無細胞翻訳系により作成することに成功した。更に、これら因子にGFPなどのタグを結合した遺伝子を発現する形質転換体植物の作成も進め、相互作用機構、その生理的意義の解明に向けた準備がほぼ整った。また、ABA応答関連因変異及びAHG11の機能に関する原著論文を発表した。
ABAのシグナル伝達において、タンパク質のリン酸化は中枢に位置していることから、ABAによってリン酸化制御を受けるタンパク質を同定することは重要な課題である。本年度は、シロイヌナズナ植物体のリン酸化プロテオーム解析を行い、ABAや乾燥ストレスによってリン酸化されるタンパク質を多数同定した結果を原著論文にまとめた。また、同様の解析を種子のタンパク質について行うために、種子におけるABAシグナル伝達の主要因子と考えられるAHGIやAHG3等のプロテインホスファターゼ、あるいはSnRK2プロテインキナーゼの変異株の準備を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
リン酸化プロテオーム解析技術を植物のABA応答の研究に適用し、本技術によって新しいシグナル伝達因子やシグナル伝達経路を同定できることを示した。したがって、同様の戦略が種子のABAシグナル伝達研究にも適用可能なことが強く示唆された。一方で、タンパク質の相互作用様式の詳細な解析においては、酵母細胞を用いた系では思うような結果が出せず、in vitroでの解析に手法を転換した。そのため、結果として幾分時間を費やした。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、PP2Cとその相互作用因子の解析を行い、シロイヌナズナ種子におけるABAを介した発芽制御機構を明らかにすることを目指す。また、同時にシロイヌナズナ種子におけるリン酸化プロテオーム解析を進める。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
シロイヌナズナ種子中におけるリン酸化プロテオームの解析を進めるために、SnRK2やPP2Cの変異体の種子が大量に必要となるため、植物育成機器を追加購入する必要がある。また、プロテオーム解析に用いる試薬等の消耗品を適宜購入する予定である。
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