2013 Fiscal Year Annual Research Report
細胞表層の活性酸素-カルシウムシグナルネットワークによる細胞壁の機能制御
Publicly Offered Research
| Project Area | Plant cell wall as information-processing system |
|---|
| Project/Area Number |
25114515
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Research Institution | Tokyo University of Science |
|---|
Principal Investigator |
朽津 和幸 東京理科大学, 理工学部, 教授 (50211884)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | アポプラスト / 活性酸素種 / 植物免疫 / 情報伝達 / カルシウムイオン / 花粉管 / 先端成長 / ゼニゴケ |
|---|
| Research Abstract |
1. シロイヌナズナのapoplastにROSを生成する酵素の局在･活性制御機構･生理機能の解析
シロイヌナズナの全10種のRboh/NoxいずれもがEF-hand領域へのCa2+の結合とリン酸化により相乗的に活性化されるROS生成活性を持つことを見出し、一種のCa2+センサーとしてCa2+シグナルをROSシグナルに変換する役割を担うことが示唆された。RbohB～RbohJの9種の発現部位を網羅的に解析し、環境ストレスによる発現変動の解析を進めている。RbohH, RbohJは花粉に局在し、apoplastにROSを生成し、花粉管の先端成長に関与することを見出した(班員の金岡博士らとの共同研究)。活性制御に重要な役割を果たすと想定されるN末端領域と相互作用し、活性を制御するタンパク質として、Ca2+活性化型protein kinase CIPK26と低温ストレス誘導性タンパク質SRC2を同定した。
2. ゼニゴケのapoplastにROSを生成する酵素の局在･活性制御機構･生理機能の解析
班員の石崎博士らとの共同研究により、ゼニゴケから2種のRboh/Nox遺伝子を同定した。少なくともMpRbohBはCa2+の結合とリン酸化により相乗的に活性化されるROS生成活性を持つこと、双方とも葉状体のメリステム付近で、MpRbohAは仮根でも発現することが明らかとなった。apoplastのROSイメージングを試み、その機能を解析している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
シロイヌナズナのROS生成酵素の性質や変異体の表現型の解析は順調に進展し、Plant Cell誌に論文を発表した。ゼニゴケの変異体の単離は予想以上に難航しており、遺伝子が生存に必須なため、変異体が原理的に単離できない可能性も予想される。別の手法の開発を進めている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ROS生成活性を遺伝学的、化学的に変化させ、表現型と細胞壁の変化を調べ、apoplastのROS生成と細胞壁の機能制御との関連を解析する。ROSのin vivoイメージング実験系の開発も進める。ゼニゴケの変異体が原理的に単離できない可能性も想定し、発現抑制株の作成を進める。
|
-
[Journal Article] Ca2+-activated ROS production by Arabidopsis RbohH and RbohJ is essential for proper pollen tube tip growth.2014
Author(s)
Kaya H, Nakajima R, Iwano M, Kanaoka MM, Kimura S, Takeda S, Kawarazaki T, Senzaki E, Hamamura Y, Higashiyama T, Takayama S, Abe M, Kuchitsu K
-
Journal Title
Plant Cell
Volume: 26
Pages: 1069-1080
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
[Journal Article] OsATG7 is required for autophagy-dependent lipid metabolism in rice post-meiotic anther development.2014
Author(s)
Kurusu T, Koyano T, Hanamata S, Kubo T, Noguchi Y, Yagi C, Nagata N, Yamamoto T, Ohnishi T, Okazaki Y, Kitahata N, Ando D, Ishikawa M, Wada S, Miyao A, Hirochika H, Shimada S, Makino A, Saito K, Ishida H, Kinoshita T, Kurata N, *Kuchitsu K
-
Journal Title
Autophagy
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Coordination structures of Mg2+ and Ca2+ in three types of tobacco calmodulins in solution: Fourier-transform infrared spectroscopic studies of side-chain COO- groups.2013
Author(s)
Suzuki N, Imai LF, Kato K, Nagata K, Ohashi Y, Kuchitsu K, Tanokura M, Sakamoto A, Nara M, Nakano M, Yonezawa N
-
Journal Title
Biopolymers
Volume: 99
Pages: 472-83
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] OsATG7 is required for autophagy-dependent lipid metabolism in rice postmeiotic anther development.2014
Author(s)
Kurusu T,Koyano T,Hanamata S,Kubo T,Noguchi Y,Yagi C,Nagata N,Yamamoto T,Ohnishi T,Okazaki Y,Kitahata N,Ando D,Ishikawa M,Wada S,Miyao A,Hirochika H,Shimada H,Makino A,Saito K,Ishida H,Kinoshita T,Kurata N,Kuchitsu K
Organizer
UK-Japan Workshop "Rhizosphere Interactions-towards Global Food Security -"
Place of Presentation
理化学研究所横浜キャンパス
Year and Date
20140305-20140306
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 植物の免疫を高める2013
Author(s)
朽津和幸
Organizer
RIDAI SCITEC CLUBセミナー
Place of Presentation
東京理科大学神楽坂キャンパス
Year and Date
20131127-20131127
Invited
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
