2013 Fiscal Year Annual Research Report
発熱植物の呼吸代謝および温度センシング機構に関する研究
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24380182
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
伊藤 菊一 岩手大学, 農学部, 教授 (50232434)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長田 洋 岩手大学, 工学部, 教授 (10261463)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 発熱植物 / 呼吸制御 / 温度センシング / 細胞機能 |
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| Research Abstract |
ミトコンドリアの呼吸活性を指標に、当該活性がより高いミトコンドリア画分が得られるように、精製時間の短縮を目指した手法の改変を行った。また、ザゼンソウ由来の発熱性肉穂花序は、サンプリング当日にミトコンドリアを調製したものと、一晩低温室に置いてから翌日にミトコンドリアを調製したものの呼吸活性に有意な差異が生じないことが判明した。この結果は、サンプリングした肉穂花序を当日および翌日の2回にわたりミトコンドリア精製に用いることができることを意味しており、新鮮なミトコンドリアを用いた呼吸活性の回数が従来よりも大きく増加した。また、ザゼンソウ由来のミトコンドリアの温度応答特性を解析した結果、呼吸代謝経路の中には、低温でも比較的高い活性を示すものが存在することが判明した。また、無益回路に関する遺伝子群の発現を定量的PCRを用いて解析できる実験系の開発に成功し、当該遺伝子群の熱産生組織における発現を明らかにすることができた。一方、Dracunculus vulgarisについては、ギリシャ・クレタ島に自生する植物を用いてミトコンドリア抽出を行い、関連する呼吸解析を行った。また、当地に自生するArum concinnatumの付属体からもミトコンドリアを抽出することに成功し、両者の温度応答に関する解析が進んだ。特に、ある温度範囲において呼吸調節を行うことができるD. vulgarisにおいては、NADHの代謝に関わる経路がより低い温度において高い活性を示す可能性をつかんだ。
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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
我が国に自生するザゼンソウに加え、海外において生育している発熱植物を解析対象にすることにより、植物の発熱制御に関する包括的な理解が深まりつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降も、ザゼンソウのみならず、他の発熱植物も解析に加え、植物の発熱制御システムにおける普遍的なメカニズムの理解につなげたい。また、解析の過程において、個別の発熱植物に特異的な現象が観察される可能性もあり、この点についても十分注意を払いたい。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Metabolite profiling reveals tissue- and temperature-specific metabolomic responses in thermoregulatory male florets of Dracunculus vulgaris (Araceae).2013
Author(s)
Ito, K., Takahashi, H., Umekawa, Y., Imamura, T., Kawasaki, S., Ogata, T., Kakizaki, Y. and Seymour, R.S.
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Journal Title
Metabolomics
Volume: 9
Pages: 919-930
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Unraveling the Heater: New Insights into the Structure of the Alternative Oxidase.2013
Author(s)
Moore, A.L., Shiba, T., Young, L., Harada, S., Kita, K. and Ito, K.
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Journal Title
Annu. Rev. Plant Biol.
Volume: 64
Pages: 37-63
DOI
Peer Reviewed
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