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2014 Fiscal Year Research-status Report

オーキシン生合成の可視化にむけた基盤的研究

Research Project

Project/Area Number 25660091
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

増口 潔  独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (00569725)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords植物ホルモン / オーキシン / アミノ基転移酵素 / フラビン含有モノオキシゲナーゼ / 生合成 / インドール酢酸
Outline of Annual Research Achievements

昨年度得られた重要な知見は, YUCCAファミリーは総じて基質特異性が緩い酵素タンパク質であるにも関わらず, TAAとYUCCA によるオーキシン (IAA) の生合成系はTrpに対しての親和性が非常に高く, 種々のアミノ酸が混在する条件下でもTrp を基質にIAAを選択的に合成するというものであった. すなわち同一細胞内でのTAAとYUCCAの協調した働きがIAA生合成において重要であることが考察された. 本年度は, 上記の結果を踏まえて以下の2点を追究した.
(1) TAAとYUCCAにタンパク質間相互作用が存在する可能性
(2) 植物体内でTAAとYUCCAが時空間的に同時に存在する可能性
(1)については, 酵母two-hybrid法とリコンビナントタンパク質を用いた免疫沈降法により検討を行ったが, 現時点でTAAとYUCCAの間に相互作用は認められていない. このことから, TAAとYUCCAの細胞内での共局在の有無が次の検討課題だと考えられる. 一方, (2)については蛍光タンパク質とTAA及びYUCCAの融合型タンパク質を自身のプロモーター制御下で発現させた形質転換植物体を観察した結果, TAA1とYUCCA3がシロイヌナズナの根端の静止中心付近で時空間的に同時に存在することが明らかとなった. 他のYUCCAについても今後検討する必要があるものの, IAA生合成が活発な部位でのTAAとYUCCAの協調した働きを可視化した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

TAAとYUCCAのタンパク質間相互作用を検討したが, 確証を得られなかった. また, TAA及びYUCCAの細胞内/組織レベルでの局在解析に用いる形質転換植物体ラインの確立時に, 蛍光タンパク質とYUCCAの融合型タンパク質を発現させた場合にオーキシン過剰の表現型が現れてしまったため, YUCCA3の形質転換植物体ラインしか確立出来なかった.

Strategy for Future Research Activity

これまでの結果は, 同一細胞内でのTAAとYUCCAの協調した働きがIAA生合成において重要であることを示唆しているものの, 実際に細胞内で「TAAとYUCCAが(共局在などを介して)近接してIAA生合成を行っている」という点を明確にしていない. TAAとYUCCAのタンパク質間相互作用が観察されなかったことから, H27年度は根の先端部分で時空間的に同時に存在することが明らかになったTAA1とYUCCA3をモデルケースとして研究を進め. これらの細胞内における共局在の可能性を追求したい.

Causes of Carryover

YUCCAの形質転換植物体ラインの整備が遅れ, さらにTAAとYUCCAのタンパク質間相互作用を先に検討したため, 細胞内局在解析が遅れているため.

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究の進行と論文誌上発表が遅れているため, 未使用額はH27年度の研究費用と論文投稿費用に充てる.

  • Research Products

    (5 results)

All 2014

All Journal Article (1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] オーキシン生合成に関わるフラビン酵素YUCCAの機能解明2014

    • Author(s)
      増口潔
    • Journal Title

      植物の生長調節

      Volume: 49 Pages: 18-24

  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるインドール-3-酢酸生合成機構の解析2014

    • Author(s)
      増口潔, 神谷勇治, 榊原均, 笠原博幸
    • Organizer
      植物化学調節学会第49回大会
    • Place of Presentation
      京都大学 (京都)
    • Year and Date
      2014-10-18 – 2014-10-19
  • [Presentation] A biochemical framework for auxin biosynthesis in Arabidopsis2014

    • Author(s)
      Mashiguchi K., Zhao Y., Sakakibara H., Kamiya Y. and Kasahara H.
    • Organizer
      The 38th Naito Conference
    • Place of Presentation
      札幌 (北海道)
    • Year and Date
      2014-10-07 – 2014-10-10
  • [Presentation] 植物のオーキシン恒常性維持のメカニズム-生合成と代謝における最近の話題から-2014

    • Author(s)
      増口潔
    • Organizer
      日本農芸化学会東北支部シンポジウム
    • Place of Presentation
      山形大学 (山形)
    • Year and Date
      2014-07-19
    • Invited
  • [Presentation] Biochemical mechanism of indole-3-acetic acid biosynthesis in Arabidopsis2014

    • Author(s)
      Mashiguchi K., Sakakibara H., Kamiya Y. and Kasahara H.
    • Organizer
      2014 Plant Growth Regulation Society of America Annual Conference
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-17

URL: 

Published: 2016-05-27  

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