2012 Fiscal Year Annual Research Report
ユビキチンカスケードが関わるＣ／Ｎバランスと高ＣＯ２応答の全容解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Comprehensive studies of plant responses to high CO2 world by an innovative consortium of ecologists and molecular biologists |
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| Project/Area Number |
24114701
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山口 淳二 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10183120)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ユビキチンリガーゼ / 代謝 / タンパク質分解 / 地球環境 / バイオマス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画では，高CO2条件下におけるC/N応答制御の分子ネットワーク全容解明を目指している。今年度は，計画1），2）のタンパク質相互作用に着目したC/Nシグナル伝達の分子基盤解析に加えて，3）CO2/Nによる植物の成長制御に関しても「花成」および「老化」に着目した生理学的解析を進めた。
１）これまでのC/Nシグナル研究の発展として，ユビキチンリガーゼATL31とターゲット分子14-3-3の相互作用について詳細な解析を行い，14-3-3の結合に必要なATL31タンパク質内のドメインおよびリン酸化修飾の必要性について明らかにした。
２）ATL31は植物免疫にも関与することを明らかにした（Maekawa et al. Plant Mol Biol 2012）。
また，このATL31のC/N応答には，膜局在性が重要であることを明らかにしている。これまでに，クロスリンカーを使用したATL31-FLAGのプロテオーム解析により，新たにSNAREやRABタンパク質の同定に成功している。SNAREは，膜交通（membrane traffic）の鍵となり，分泌小胞の細胞膜上の位置決めを担当している。SNAREの機能として有名なのが，PEN1（=SYP121：SNAREメンバー）を媒介としたパピラ形成による病原体抵抗性（植物免疫）反応である。実際にATL31過剰発現体ではパピラ形成速度が上昇し，うどん粉菌への抵抗性が上昇することが分かった。
３）植物生活環の転換点である「花成」および「老化」現象に着目して，CO2/Nバランスが植物の成長に与える影響を解析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
3つの計画全体に進展があり，それが統合的なレベルになってきている。今後も長期的展望に基づき研究を継続する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度に当たり，すでに得られた研究成果をまとめ，論文報告に結びつけるとともに，将来を見据えた布石を打ちつつ，研究を進展させたい。
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[Journal Article] Arabidopsis RPT2a, 19S proteasome subunit, regulates gene silencing via DNA methylation.2012
Author(s)
Sako K, Maki Y, Kanai T, Kato E, Maekawa S, Yasuda S, Sato T, Watahiki MK, Yamaguchi J
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 7
Pages: e37086
DOI
Peer Reviewed
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