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イネ澱粉生合成関連酵素の酵素間相互作用に着目した澱粉構造制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 15J40176
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied molecular and cellular biology
Research InstitutionAkita Prefectural University

Principal Investigator

クロフツ 尚子  秋田県立大学, 生物資源科学部, 特別研究員(RPD) (30583330)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsイネ / 澱粉 / アミロペクチン / 酵素間相互作用 / 複合体 / 相互作用 / タンパク質複合体 / タンパク質相互作用
Outline of Annual Research Achievements

澱粉構造の制御機構を明らかにすることを目的として、イネ澱粉生合成関連酵素のタンパク質相互作用を介して形成される酵素複合体の構成と、その活性や産物の構造を明らかにした。前年度までに行った研究から、野生型のジャポニカ米では、多くの澱粉生合成関連酵素が複数の組み合わせの酵素複合体を形成することが明らかになっている。酵素複合体の主要な構成成分が欠損しユニークな澱粉構造を示すイネ変異体を用いて、特定の酵素が欠損すると澱粉生合成関連酵素の相互作用がどのように変化するかを明確にした。
澱粉生合成関連酵素複合体の主要な成分であるStarch synthase I (SSI), Branching enzyme IIb (BEIIb)を欠損したイネ変異体が、どのような酵素複合体を形成しているか明らかにするため、SSIを欠損したイネ変異体およびBEIIbを欠損したイネ変異体の登熟種子から可溶性タンパク質を抽出し、免疫沈降法およびゲル濾過法を行い、SSIおよびBEIIbが欠損した場合の酵素複合体の構成成分と酵素複合体の分子量を明らかにした。その結果、SSIが欠損すると700kDa以上の高分子量に溶出する澱粉生合成関連酵素(SSIIa, SSIVb, BEI, BEIIb, PULなど)の割合が増した。
BEIIbの活性が無いイネ変異体の酵素複合体を分析したところ、 BEIIbタンパク質の有無に関わらず、野生型では300kDa以下に存在するBEIIaが200kDa以上の幅広い分子量に溶出することが明らかになった。一方、不活性型のBEIIbはSSI, SSIIa, BEIと共にその大部分が700KDa以上に溶出したことから、澱粉生合成関連酵素の酵素間相互作用は、欠損する酵素の種類や変異の部位によって異なることが明らかになった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (45 results)

All 2019 2018 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (17 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 16 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (26 results) (of which Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Guelph(カナダ)

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      クロフツ尚子, 三浦聡子, 林真里, 阿部奈津子, 飯塚悠莉子, 追留那緒子, 藤田直子
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      応用糖質科学

      Volume: 印刷中

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      Frontiers in Plant Science

      Volume: 9 Pages: 645-645

    • DOI

      10.3389/fpls.2018.00645

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      Volume: 18 Issue: 1 Pages: 59-59

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      10.1186/s12870-018-1270-0

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      Volume: 94 Issue: 4-5 Pages: 399-417

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      Volume: 印刷中

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      Volume: 258 Pages: 52-60

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      10.1016/j.plantsci.2017.02.002

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      Yuuki Itoh, Naoko Crofts, Misato Abe, Naoko F. Oitome, Naoko Fujita.
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      Ryo Matsushima, Masahiko Maekawa, Miyako Kusano, Katsura Tomita, Hideki Kondo, Hideki Nishimura, Naoko Crofts, Naoko Fujita, and Wataru Sakamoto.
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      Plant Physiology

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      Crofts, N., Abe, N., Oitome, N. F., Matsushima, R., Hayashi, M., Tetlow, I. J., Emes, M. J., Nakamura, Y., Fujita, N.
    • Journal Title

      Journal of Experimental Botany

      Volume: 66 Issue: 15 Pages: 4469-4482

    • DOI

      10.1093/jxb/erv212

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    • Author(s)
      クロフツ尚子, 藤田 直子
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      応用糖質科学

      Volume: 5 Pages: 157-161

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      三浦聡子, クロフツ尚子, 齋藤雄飛, 保坂優子, 追留那緒子, 渡辺紀之, 熊丸敏博, 藤田直子
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      第133回 日本育種学会
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      日本育種学会
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      名古屋大学東山キャンパス (愛知)
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      2017-03-29
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    • Organizer
      日本育種学会
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      名古屋大学東山キャンパス (愛知)
    • Year and Date
      2017-03-29
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      川本朋彦, 柴田智, 加藤和直, 高橋竜一, クロフツ尚子, 三浦聡子, 阿部美里, 追留那緒子, 藤田直子
    • Organizer
      日本育種学会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス (愛知)
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      2017-03-29
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      伊藤優季, クロフツ尚子, 阿部美里, 保坂優子, 藤田直子
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      クロフツ尚子, 林真里, 三浦聡子, 藤田直子
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      第66回 日本応用糖質科学会
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      Crofts Naoko, Sugimoto Kyohei, Oitome Naoko F., Nakamura Yasunori, Fujita Naoko
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      クロフツ尚子, 杉本恭兵, 追留那緒子, 中村保典, 藤田直子
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      伊藤優季, クロフツ尚子, 阿部美里, 保坂優子 藤田直子
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      日本応用糖質科学会
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      2016-09-14
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      藤田直子, 豊澤佳子, 川越靖, 松島良, クロフツ尚子, 小川雅広, 福田真子, 中村保典
    • Organizer
      日本応用糖質科学会
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      福島大学宮地茂記念館・広島県民文化センターふくやま (広島)
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      2016-09-14
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      横浜市立大学
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      2016-03-21
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      伊藤優季, クロフツ尚子, 阿部美里, 藤田直子
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      2016-03-21
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      横浜市立大学
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      2016-03-21
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      Naoko Crofts, Natsuko Abe, Naoko F Oitome, Ryo Matsushima, Mari Hayashi, Ian J Tetlow, Michael J Emes, Yasunori Nakamura, Naoko Fujita.
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      DoubleTree, Minneapolise, USA
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      クロフツ尚子, 杉本恭兵, 追留那緒子, 藤田直子
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      日本応用糖質科学会
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      奈良春日野国際フォーラム
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      2015-09-16
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      伊藤優季, クロフツ尚子, 阿部美里, 藤田直子
    • Organizer
      日本応用糖質科学会
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      奈良春日野国際フォーラム
    • Year and Date
      2015-09-16
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      伊藤優季、クロフツ尚子、阿部美里、保坂優子、藤田直子
    • Organizer
      日本応用糖質科学会東北支部会
    • Place of Presentation
      弘前大学
    • Year and Date
      2015-07-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] イネ変異体、米粉、難消化性澱粉、食品及びイネ変異体の作出法2015

    • Inventor(s)
      藤田直子、伊藤優季、クロフツ尚子、公立大学法人秋田県立大学
    • Industrial Property Rights Holder
      藤田直子、伊藤優季、クロフツ尚子、公立大学法人秋田県立大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2015-161305
    • Filing Date
      2015-08-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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