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低温誘導性NTR-Cの機能解明に基づく耐凍性植物の作出

Research Project

Project/Area Number 08J02023
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Food science
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

町田 豪  Kyushu University, 大学院・農学研究院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
KeywordsChlorella vulgaris / 耐凍性 / 低温誘導性遺伝子 / 葉緑体局在NADPH依存型チオレドキシン還元酵素 / 2-Cys型ペルオキシレドキシン / 酵母での発現と環境ストレス耐性 / アグロバクテリウム / 葉緑体局存NADPH依存型チオレドキシン還元酵素 / CvNTRC / CvPrx抗酸化系
Research Abstract

本年度は下記に示す(1)~(4)の項目について研究を実施した。
(1)CvNTRC/CvPrxのタンパク質レベルでの機能解析
両組換えタンパク質を0-500mM NaCl含有緩衝液内で反応させ,ゲルろ過クロマトグラフィーによる複合体検出ならびに分子量測定を行った。その結果,両タンパク質が形成する複合体ピークは塩濃度により異なる保持時間で検出された。また,100mM NaCl存在下で過酸化物分解活性が最大となったことから,本抗酸化系が環境条件により複合体形成様式を変化させ,その活性を調節する機能を持つことが示唆された。
(2)CvNTRC,CvPrx遺伝子同時発現酵母の作製とストレス耐性試験
CvNTRC,CvPrx遺伝子を単独または共発現する酵母を作製し,耐凍性,耐熱性,酸化ストレス耐性試験を行った。その結果,CvNTRCのみを発現,および両遺伝子を共発現する酵母において,全ストレスに対する耐性が増大した。さらに,酸化ストレス誘導剤であるメナジオン存在下で,両遺伝子の発現による超酸化物アニオンの蓄積抑制が観算された。本成果は,植物NTRCが関与する系の耐凍性,耐熱性への効果とin vivoにおける機能を初めて明らかにしたものである。
(3)植物用2遺伝子同時発現ベクターの改変
pRI101-ANベクターを用い,CaMV35SプロモーターからNOSターミネーターまでの領域をPCRで増幅し,制限酵素を用いてT-DNA領域に導入することで,2つの異なる遺伝子を個別に同時発現できるベクターに改変した。
(4)CvNTRC,CvPrxの植物発現用ベクターの構築と形質転換アグロバクテリウムの作製
CvNTRC,CvPrxの単独または両方を前項(3)のベクターに組み込み,植物発現コンストラクトを作製した。本コンストラクトをアグロバクテリウムに導入し,コロニーダイレクトPCRにより導入を確認した。今後,本形質転換アグロバクテリウムを用いてシロイヌナズナの形質転換を行い,本抗酸化系の耐凍性獲得への関与と機能を調べていく。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2009 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Expression pattern of a chloroplast NADPH-dependent thioredoxin reductase in Chlorella vulgaris and its interaction with 2-Cys peroxiredoxin2009

    • Author(s)
      Takeshi Machida
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 73

      Pages: 695-701

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation of cDNAs for hardening-induced genes from Chlorella vulgaris by suppression subtractive hybridization2008

    • Author(s)
      Takeshi Machida
    • Journal Title

      Plant Science 175

      Pages: 238-246

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2008

    • Author(s)
      Takeshi Machida
    • Journal Title

      The Recent Status and Perspectives of Food System, Agricultural Environment and Biology in 2008(Publication Center of Chungnum National University)

      Pages: 340-351

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] クロレラ葉緑体局在NADPHチオレドキシン還元酵素と2-Cys型ペルオキシレドキシン間の相互作用解析2009

    • Author(s)
      本城賢一, 等
    • Organizer
      2009年度日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部、日本栄養・食糧学会九州・沖縄支部および日本食品科学工学会西日本支部合同沖縄大会
    • Place of Presentation
      琉球大学(沖縄県)
    • Year and Date
      2009-10-31
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] クロレラ葉緑体局在NADPH依存型チオレドキシン還元酵素が関わる抗酸化系酵素群の酵母における発現とストレス耐性2009

    • Author(s)
      石橋明子
    • Organizer
      日本農芸化学会2009年度大会
    • Place of Presentation
      マリンメッセ福岡(福岡県)
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Chloroplastic NADPH-dependent thioredoxin reductase from Chlorella vulgaris functions as an antioxidant with 2-Cys peroxiredoxin2008

    • Author(s)
      Takeshi Machida
    • Organizer
      The 5th International Joint Symposium between Janan and Korea
    • Place of Presentation
      忠南大学, 大韓民国
    • Year and Date
      2008-11-13
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] クロレラ低温誘導性NADPH依存型チオレドキシン還元酵素は 2-Cys Prx と協同して過酸化物分解に機能する2008

    • Author(s)
      石橋明子
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度西日本支部大会
    • Place of Presentation
      長崎大学(長崎県)
    • Year and Date
      2008-09-20
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Chloroplastic NADPH-dependent thioredoxin reductase from Chlorella vulgaris functions as an antioxidant system with 2-Cys neroxiredoxin2008

    • Author(s)
      Takeshi Machida
    • Organizer
      XVI Congress of the Federation of European Societies of Plant Biology
    • Place of Presentation
      Tampere Hall, Finland
    • Year and Date
      2008-08-19
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] クロレラ葉緑体局在NADPH依存型チオレドキシン還元酵素が関与する抗酸化システム2008

    • Author(s)
      町田豪
    • Organizer
      第45回化学関連支部合同九州大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      2008-07-05
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2024-03-26  

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