アブシジン酸応答を負に制御する新規リン酸化タンパク質SNS1の機能解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25840103
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 梅澤 泰史 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70342756)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: アブシシン酸 / シロイヌナズナ / リン酸化 / SnRK2 / プロテオーム

Outline of Annual Research Achievements

アブシシン酸（ABA）は植物の環境応答の要となる植物ホルモンであり、そのシグナル伝達系においてSnRK2プロテインキナーゼが中心的な役割を果たしている。近年、我々はSnRK2によるシグナル伝達制御をさらに解析するために、リン酸化プロテオーム解析によるSnRK2の基質探索を行い、複数の基質候補を得ることに成功した。SnRK2-substrate 1（SNS1）は、基質候補の一つであり、植物体中でSnRK2によってリン酸化されること、およびSNS1遺伝子破壊株（sns1-1）が発芽時においてABA高感受性を示すことなどが明らかとなった。したがって、SNS1はABAシグナルの負の制御因子であることが示唆された。
本研究課題では、SNS1が関与するABAシグナル伝達機構を明らかにすることを目的として、SNS1の機能解析を進めた。まず、sns1-1変異体の表現型をさらに詳細に解析したところ、SNS1は発芽時だけではなく、植物体においてもABAシグナルに関与していることがわかった。たとえば、sns1-1の乾燥耐性は野生型に比べて有意に上昇しており、また開花時期が遅くなる傾向が認められた。さらに、次世代シーケンサーを用いてシロイヌナズナ野生型とsns1-1変異体のトランスクリプトーム解析を行ったところ、既知のABA応答性遺伝子の他に開花関連遺伝子の発現も変化していることが明らかとなった。以上のことから、SNS1はSnRK2によるリン酸化調節を受けるABAシグナルの負の制御因子であるとともに、開花調節にも関わっていることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Screening of kinase substrates using kinase-knockout mutants. (2015)
  • Author(s): Umezawa, T.
  • Journal Title: Methods in Molecular Biology Volume: ** Pages: **
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phosphorylation Networks in the Abscisic Acid Signaling Pathway. (2014)
  • Author(s): Umezawa, T., Takahashi, F. and Shinozaki, K.
  • Journal Title: The Enzymes Volume: 35 Pages: 27-56
  • Peer Reviewed
• [Presentation] シロイヌナズナ種子におけるアブシジン酸シグナルネットワークのリン酸化プロテオーム解析 (2015)
  • Author(s): 天谷杏奈，中神弘史，平山隆志，梅澤泰史
  • Organizer: 第56回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東京農業大学（東京都世田谷区）
  • Year and Date: 2015-03-15 – 2015-03-17
• [Presentation] シロイヌナズナのアブシジン酸応答に関わる機能未知タンパク質SNS1の解析 (2014)
  • Author(s): 鈴木梨沙、石塚梢、梅澤泰史
  • Organizer: 第78回日本植物学会年会
  • Place of Presentation: 明治大学（神奈川県川崎市）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] ABAシグナル伝達系におけるCグループMAPキナーゼの機能解析 (2014)
  • Author(s): 廣谷美咲，高橋史憲，篠崎一雄，梅澤泰史
  • Organizer: 第78回日本植物学会年会
  • Place of Presentation: 明治大学（神奈川県川崎市）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] ヒメツリガネゴケにおけるABAシグナル伝達経路のリン酸化プロテオーム解析 (2014)
  • Author(s): 本多慶匡，杉山直幸，桑村真由里，寺尾亮佑，石塚梢，坂田洋一，竹澤大輔，篠崎一雄，梅澤泰史
  • Organizer: 第78回日本植物学会年会
  • Place of Presentation: 明治大学（神奈川県川崎市）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] PHOSPHOPROTEOMIC APPROACHES TOWARD UNDERSTANDING THE ABA SIGNALING NETWORK IN LAND PLANTS (2014)
  • Author(s): Yoshimasa Honda, Naoyuki Sugiyama, Mayuri Kuwamura, Ryosuke Terao, Kozue Ishizuka, Yoichi Sakata, Daisuke Takezawa, Kazuo Shinozaki, Yasushi Ishihama, Taishi Umezawa
  • Organizer: The 6th International Symposium on Frontiers in Agricultural Proteome Research, the 1st AOAPO conference, & the 5th Plant Proteomics Conference in China
  • Place of Presentation: ハルビン（中国）
  • Year and Date: 2014-06-25
  • Invited