2017 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanisms for boron sensing by borate transceptors
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26712007
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
高野 順平 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (70532472)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 植物栄養 / センシング / エンドサイトーシス / ホウ素 / 細胞内輸送 / タンパク質分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物は土壌中/植物体内のミネラル栄養濃度をセンシングし、輸送系を制御して変動するミネラル環境に適応している。ホウ酸は植物の生育に必須であるが過剰に蓄積すると毒ともなる。シロイヌナズナBOR1はホウ酸の細胞外への排出を促進する細胞膜局在型ホウ酸トランスポーターであり、低ホウ酸条件時にホウ酸の導管方向への輸送を担う。BOR1は高ホウ酸濃度にさらされるとユビキチン化され、細胞膜から液胞に輸送されて分解される。本研究では、BOR1がレセプター(トランスセプター)としてホウ酸濃度をセンシングし、自身の蓄積量を制御して適切なホウ酸輸送量を保つ可能性を検証している。本年度は特に、ホウ酸輸送に重要なアミノ酸を特定し、ホウ酸輸送活性がBOR1のユビキチン化に必要であることを示した。これまでの研究から、<ホウ酸を輸送し、外向きに開いたコンフォメーションがC末端領域を細胞質に露出させ、ユビキチン化を受けやすくする > というモデルを提示する。本モデルは、トランスポーターとユビキチンライゲースのみを必要とするシンプルな基質センシングメカニズムであり、動植物を問わず様々なトランスポーターの制御において普遍的であることが期待される。
本研究ではまた、BOR1の分解応答の全体像を理解するためBOR1の細胞内輸送のメカニズムを逆遺伝学的に解析している。本年度は特にBOR1の液胞輸送の解析を進め、TOLタンパク質群とAP-4複合体が重要な働きを持つことを明らかにした。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Polar localization of the NIP5;1 boric acid channel is maintained by endocytosis and failitates boron transport in Arabidopsis roots.2017
Author(s)
Wang, S., Yoshinari, A., Shimada, T., Hara-Nishimura, I., Mitani-Ueno, N., Ma, JF., Naito, S., ＊Takano, J.
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Journal Title
The Plant Cell
Volume: 29
Pages: 824-842
DOI
Peer Reviewed
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