2015 Fiscal Year Research-status Report
オーキシン誘導性伸長生長におけるオーキシン受容と新規シグナル伝達機構の解析
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26440140
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
高橋 宏二 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40283379)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | オーキシン / プロトンポンプ / リン酸化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物組織の伸長誘導は、植物ホルモン・オーキシンの代表的な作用である。申請者らは、オーキシン受容体TIR1/AFBsの関与なしにオーキシンがプロトンポンプ（細胞膜H+-ATPase）をリン酸化して活性化し、伸長生長を誘導することを報告した。
本申請課題では、オーキシン酸成長の分子メカニズムと新規のオーキシンシグナル伝達機構を明らかにすることを目的として、オーキシン誘導性胚軸伸長とH+-ATPaseリン酸化を指標とした変異体スクリーニングを行うとともにAuxin Binding Protein 1 (ABP1) の機能解析を行っている。本年度はABP1ノックアウト変異株を入手して、オーキシン誘導性胚軸伸長とH+-ATPaseリン酸化に影響が現れるか検討し、この現象にABP1の関与は少ないとの示唆を得た。そこで、TIR1/AFBsやABP1以外のオーキシン受容タンパク質がオーキシン誘導性胚軸伸長に関与しているとの考えのもとに本申請研究を遂行している。本年度は、変異体スクリーニングと機能解析および薬理学的解析に焦点をあてて研究を行った。変異体候補株を４株選抜したので、変異体候補株の原因遺伝子の特定と機能解析を行っているところである。研究計画の途中段階ではあるが、変異体スクリーニングと薬理学的解析により新規オーキシンシグナル伝達機構の解明に近づいていると考えている。
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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
本年度の研究計画として、(A) オーキシン受容からH+-ATPaseリン酸化へ至るオーキシンシグナル伝達機構に関与する因子の探索と機能解析と (B) 変異Auxin Binding Protein 1 (ABP1) の形質転換と機能解析を立案していた。
(A) については研究開始当初から総合して約12,000株の変異原処理株を一次スクリーニングして、オーキシン誘導性のH+-ATPaseリン酸化が低下した株を４株単離した。一次スクリーニングは現在も継続中であるが、すでに得られた変異株については原因遺伝子の同定を目的に解析の準備を行っているところである。また、薬理学的解析によって、オーキシン誘導性H+-ATPaseリン酸化に影響する化学物質を選抜することに成功し、現在は詳細な解析と関与するシグナル伝達因子の同定を進めている。このように、現在のところ計画通りに研究は進行している。(B) については、ABP1ノックアウト変異体を用いたオーキシン誘導性H+-ATPaseリン酸化の解析を行い、ABP1の関与が少ないことが示唆された。従って、(B)の計画は中断しているところである。
(A) と (B) の遂行状況を総合的に判断して、「おおむね順調に進展している。」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
本申請研究の最終年度では、変異体スクリーニングで得られた変異体候補株の原因遺伝子の同定に焦点をあてて研究を遂行する。原因遺伝子が同定された場合、それら遺伝子の機能解析を重点的に行うことによりオーキシン受容からH+-ATPaseリン酸化へのシグナル伝達機構への関与を明らかとする。ABP1の機能解析については、オーキシン誘導性胚軸伸長へのABP1の関与が小さいことが示唆されたため、ABP1機能のさらなる検討は中断することとし、その代替策としてリン酸化プロテオミクス解析を利用したオーキシンシグナル伝達の初期過程におけるリン酸化タンパク質の網羅的解析を通して、新規オーキシンシグナル伝達因子の同定を試みる。
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