2012 Fiscal Year Annual Research Report
ソース・シンク器官におけるアスコルビン酸プールサイズ制御機構の解明
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24380186
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
石川 孝博 島根大学, 生物資源科学部, 教授 (60285385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸田 隆典 島根大学, 生物資源科学部, 助教 (50607439)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アスコルビン酸 / 生合成調節 / ソース・シンク器官 / 遺伝子発現調節 |
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| Research Abstract |
1)VTC2を介したシロイヌナズナ葉アスコルビン酸プールサイズの光制御機構の解明:今年度はアスコルビン酸生合成光調節の鍵タンパク質VTC2の核移行シグナル変異体およびリン酸化部位変異体発現コンストラクトの作製を行い、シロイヌナズ植物体およびT87培養細胞への形質転換とスクリーニングを進めた。形質転換培養細胞に関しては、さらにGFPタグを利用したプルダウンアッセイとnanoLC/MS解析によりVTC2との相互作用タンパク質の候補を複数得ることに成功した。また、リン酸化修飾特異的蛍光染色法により、VTC2タンパク質が実際にリン酸化修飾を受けることを証明した。2)アスコルビン酸プールサイズ制御に関わるリン酸化シグナル経路の解明:VTC3は、シロイヌナズナアスコルビン酸欠乏変異体から最近同定されたリン酸化/脱リン酸化に関わる新奇酵素であり、リン酸化シグナル経路を介したアスコルビン酸生合成プールサイズ制御との関連が注目される。今年度は新規アスコルビン酸欠乏変異体として、ヒメツリガネゴケのVTC3遺伝子破壊株の作出に成功しており、二次元電気泳動法により特異的リン酸化タンパク質候補を複数取得した。3)果実におけるガラクツロン酸経路の同定とアスコルビン酸プールサイズ制御機構の解明:トマト果実においてアスコルビン酸レベルが増加する成熟段階後期にガラクツロン酸経路構成酵素のアルドノラクトナーゼが誘導されることを明らかにし、同候補遺伝子のクローン化および大腸菌由来組換え体タンパク質を作製した。さらにデータベース解析に基づき、シロイヌナズナにおいても果実特異的なアルドノラクトナーゼオルソログの存在を示唆する結果を得ており、これら組換え体タンパク質の作製および分子細胞レベルで機能解析用のコンストラクトの作製を行った。これらの研究が進行することで、今後維管束植物において初めてガラクツロン酸経路の同定と機能を明らかにすることが期待される。
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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
昨年度立案した3つの研究項目に関して、項目1のうちVTC2プロモーター::LUC導入植物の変異原処理に関する実験において遅れが出ているが、その他2項目に関してはほぼ当初計画通り進行している。これらの事実を勘案して、ほぼ順調に進展していると自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の結果を受けて次年度以降は、当該分野において特に大きなトピックスとなりうる維管束植物におけるD-ガラクツロン酸経路の同定およびVTC2およびVTC3を介したシロイヌナズナおよびヒメツリガネゴケのアスコルビン酸牛合歳辛調笛機構のメカニズム解明を中心に研究を遂行していく。またプレリミナリーではあるが、アスコルビン酸の細胞内動態解明に関しても取組みたいと考えている。
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