2015 Fiscal Year Annual Research Report
植物バイオマス生産制御の基盤となる植物小胞輸送系の解析と機能増強
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26292194
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
松岡 健 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40222294)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ゴルジ装置 / 分解 / 蛍光変換蛋白質 / 過剰発現 / メチル転移酵素 / GPI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 細胞栄養環境によるゴルジ装置及びポストゴルジ系の機能変換。SYP41に蛍光変換タンパク質を融合させたコンストラクトを発現させ、蛍光変換後に通常とショ糖欠乏培地で培養することで、この減少機構を解析し、その現象は分解速度の増加によるものであることを見出した。一方、シス側のゴルジに存在する１型のプロリン水酸化酵素については、急速な分解がショ糖飢餓においても起らないことを見出し、これと併せてショ糖飢餓においては新生のゴルジ装置形成は殆ど起らないことを見出した。
(2) SCAMP2の植物形態形成に果たす役割の解析。At1g32050-YFPの過剰発現により生長が促進するかについての確認を進めたが、予想に反しYFP の過剰発現だけで生長が促進するということを見出した。一方、At1g32050の破壊株については生育の僅かな低下が認められたに過ぎなかった。
(3) SVC含有蛋白質の解析を通じたSVC機能の解析。メチル転移酵素の細胞内局在と膜配向について、データのブラッシュアップを行い、論文発表を行った。一方、―昨年度に公開されたタバコ関連のゲノム情報を用いて、SVC画分に含まれる蛋白質の同定を、以前に得たマスフィンガープリントの結果を用いて再検索したが、以前のジャガイモととマトの情報を用いた結果を上回る結果は得られなかった。
(4)ゴルジ装置関連の機能解析としては、アラビノガラクタン蛋白質前駆体への糖鎖付加の機構についても解析を進め、其の効率良い付加に前駆体に存在するGPI付加シグナルが必要であることを示唆する予備的な結果が得られた。また、GPI付加関連の研究を進めるために、ミヤコグサのGPI付加蛋白質の解析も行った。また、ゴルジ機能を変換する目的で、薬用植物からの糖鎖合成関連遺伝子の解析も進め、２種のアラビノース転移酵素の推定mRNA配列を公共データベースの情報を用いて構築した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年に引き続き抗体作製を進めたが、作成した抗原を用いて外注した業者のトラブルで、抗体作製にはいたらなかった。分解系の確認のための抗体作製に手間取っていることが、遅れの大きな原因である。一方、SYP41の現象が分解の促進によるという結論が得られたことは、この細目においては順調な研究の進展と捉えられる。ただ、ショ糖飢餓とペクチンの分泌等の関係の解析に至らなかったのは、研究の進展の遅延と捉えられる。
シロイヌナズナのSCAMP2オルソログ関連の解析においては、局在観察用ベクターに存在する蛍光蛋白質が生長促進を行うという思いがけない結果を得たため、主目的の進展は認められなかった。
SVC局在蛋白質の解析においては、メチル転移酵素の局在と膜配向を決定して論文発表に至ったことは、順調な研究の推移と捉えられるが、もう一つの対象であるUDP-GD3については、これら研究を行っていた大学院生が、博士号を秋に取得後、実験従事者がいなくなったため解析が止まっている。
これら以外のゴルジ装置関連の研究としては、GPI アンカーのアラビノガラクタン糖鎖付加への意義についての可能性が見出せたことで、ある程度の進展は認められた。
これらを総合して、やや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞栄養環境によるゴルジ装置及びポストゴルジ系の機能変換に関しては、ショ糖飢餓と通常条件におけるペクチンの合成及び分泌量と、分泌型蛋白質であるスポラミンを強制発現させた細胞を用いた飢餓状態での分泌系の機能についての解析を進め、年度内に論文投稿に結びつける。
シロイヌナズナのSCAMP2オルソログ関連の解析においては、昨年思いがけず見出した局在観察用ベクターに存在する蛍光蛋白質が生長促進を行うという結果について、現在手持ちのデータでの論文投稿を進める。
SVC局在蛋白質の解析において、UDP-GD3については追加データの獲得を進めることで、論文にまとめることが出来るデータの獲得を図る。
これら以外のゴルジ装置関連の研究としてのGPI アンカーのアラビノガラクタン糖鎖付加への意義や関連するGPIアンカー蛋白質に関するの研究は、引き続き進める。薬用植物の２種のアラビノース転移酵素については、cDNAの所得とそれらのタバコ細胞での発現等から、ゴルジ装置への機能付加を図る研究を進める。
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| Causes of Carryover |
本年度はほぼ計画通りに研究費を用いたが、小額の残額が生じてそれを次年度に繰り越すこととした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
僅かな繰り越し分も含めて、計画通りに支出する。
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[Presentation] Proliferation and starvation-induced degradation of Golgi apparatus and TGN in tobacco BY-2 cells2016
Author(s)
Matsuoka, K., Oda, Y., Abiodun, M.O., Nakasone, H., Toyooka, K., Asatsuma, S.
Organizer
Progress 100: Second International Symposium “Protein trafficking and intracellular signaling of plant and fungal cells”
Place of Presentation
福岡
Year and Date
2016-02-08
Int'l Joint Research
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