2016 Fiscal Year Annual Research Report
Regulatory machinery of sulfur assimilation and metabolism in Arabidopsis: Repression of glucosinolates biosynthesis and induction of SULTR2;1 expression under sulfur deficient conditions.
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24380040
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
丸山 明子 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70342855)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 硫黄同化 / 硫黄代謝 / タンパク質間相互作用 / 転写制御 / グルコシノレート / 硫酸イオン輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の硫黄同化・代謝は、作物の生産性・質のみならず、含硫二次代謝物質の蓄積、環境修復に影響する。植物は硫黄欠乏(-S)に応じて、硫黄同化を促進し、脂肪族グルコシノレート(mGSL)生合成を抑制する。これまでに、-S応答の包括的な転写制御因子SLIM1、mGSL生合成の抑制因子(論文化に当たり、呼称をRMGからSDIに変更)、およびSULTR2;1の-S応答領域SURE21を見出した。平成28年度には以下の成果が得られた。
1) 前年度までに、SDI1が核に局在し、mGSL生合成を促進する転写因子MYB28と相互作用することを見出した。今回、①一過的転写制御実験により、SDI1がMYB28による転写促進活性を抑制すること、②ゲルシフト実験により、MYB28がmGSL生合成酵素群の上流域に結合すること、③SDI1がMYB28とDNAの結合を維持したままMYB28と相互作用すること、を明らかにした。-SによりSDI1の発現が誘導され、mGSL生合成の抑制に至る分子機構を初めて解明した。この成果をScience Adnances誌に発表した。
2) 重金属応答と硫黄同化・代謝系との関連を解析し、①カドミウム(Cd)処理による硫酸イオン吸収の増加がSULTR1;2によること、②Cd処理が地上部への硫酸イオン輸送を促進すること、を見出した。この成果をPlant Cell and Physiology誌に発表した。また、SURE21を用いたセレン酸・クロム酸の検出系を開発し、論文発表した。
3) これまでに同定した-S応答領域について、結合転写因子を酵母の系を用いて探索した。試した３つの領域それぞれに転写因子候補を得た。
4) SLIM1の機能発現に寄与するドメインを探索し、必要領域を30アミノ酸程度に絞り込んだ。
以上、期間内に-S応答と硫黄同化・代謝系の制御機構を複数明らかにすることができた。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(22 results)
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[Journal Article] Sulfur-deficiency-induced repressor proteins optimize glucosinolate biosynthesis in plants.2016
Author(s)
Aarabi F, Kusajima M, Tohge T, Konishi T, Gigolashvili T, Takamune M, Sasazaki Y, Watanabe M, Nakashita H, Fernie A, Takahashi H, Saito K, Hubberten HM, Hoefgen R, *Maruyama-Nakashita A
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Journal Title
Science Advances
Volume: 2
Pages: e1601087
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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