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ユビキチンリガーゼによる膜交通の制御を介した新規栄養応答制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 17J06430
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

長谷川 陽子  北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsユビキチン化 / 膜交通 / 栄養応答
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,植物の膜局在型ユビキチンリガーゼATL31による,SNAREタンパク質を介した炭素(C)窒素(N)栄養応答制御機構の解明を目指して解析を進めた。
SNAREタンパク質は膜融合の実行因子であり,真核生物に広く保存された膜交通制御の鍵因子として知られる。今年度までの解析により,シロイヌナズナのTGN局在型SNAREタンパク質SYP61が,in vitroおよび植物体内においてATL31によってユビキチン化されることを明らかにした。機能抑制変異体を用いた生理学的解析から,SYP61がATL31と同様にC/N栄養ストレス応答の制御に関わることを明らかにした。MS解析によってSYP61のユビキチン化サイトも同定し,ユビキチン化サイト変異型SYP61を自身のプロモーター化で発現する植物体の作出を昨年度から進めているが,野生型SYP61と比べて形質転換効率が悪く,こちらはラインの確立の途上にある。このことはSYP61のユビキチン化が植物の生育に重要な役割を担うことを示唆しているとも考えられる。本研究では,さらにSYP61のK63鎖を含むユビキチン化レベルが培地中のC/N栄養条件に応じて変動することも発見した。また昨年度実施したプロテオミクスにより,C/N栄養応答における積荷の候補因子も明らかになりつつある。
以上のように,本研究によって,SNAREタンパク質のユビキチン化が植物のC/N栄養応答において重要な役割を担うことが示唆された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Membrane-localized ubiquitin ligase ATL15 functions in sugar-responsive growth regulation in Arabidopsis2017

    • Author(s)
      Aoyama Shoki、Terada Saki、Sanagi Miho、Hasegawa Yoko、Lu Yu、Morita Yoshie、Chiba Yukako、Sato Takeo、Yamaguchi Junji
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 491 Issue: 1 Pages: 33-39

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.07.028

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ubiquitin related enzymes and plant-specific ubiquitin ligase ATL family in tomato plants2017

    • Author(s)
      Li Xingwen、Hasegawa Yoko、Lu Yu、Sato Takeo
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 34 Issue: 2 Pages: 71-78

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.17.0306a

    • NAID

      130006789285

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Analysis of C/N-nutrient responses through membrane localized ubiquitin ligase ATL31 and SNARE protein SYP612020

    • Author(s)
      長谷川 陽子,藤巻 あかり,羅永茗,椋田航生,新井麻由,植村 知博,Yohann Boutte,中野 明彦,佐藤 長緒,山口 淳二
    • Organizer
      第61回植物生理学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナの栄養応答におけるユビキチンシグナルと膜交通制御の解析2019

    • Author(s)
      長谷川陽子
    • Organizer
      令和元年度北海道植物学会講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜交通制御を介した植物C/N栄養応答機構の解析2019

    • Author(s)
      長谷川陽子
    • Organizer
      第8回エンドメンブレンミーティング
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] TGN/EE SNARE associated with ubiquitin ligase ATL31 regulates carbon/nitrogen-nutrient response in Arabidopsis2019

    • Author(s)
      Yoko Hasegawa, Thais Huarancca Reyes, Tomohiro Uemura, Akari Fujimaki, Yongming Luo, Yohann Boutte, Anirban Baral, Rishikesh P. Bhalerao, Akihiko Nakano, Takeo Sato and Junji Yamaguchi
    • Organizer
      18th International workshop on plant membrane biology (IWPMB)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 植物のC/N栄養応答における膜交通制御の解析2019

    • Author(s)
      長谷川陽子,藤巻あかり,羅永茗, 椋田航生,植村知博,Yohann Boutte,中野明彦,佐藤長緒,山口淳二
    • Organizer
      第60回植物生理学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of regulation of plant nutrition stress response by a ubiquitin ligase ATL31 through modification of membrane traffic2018

    • Author(s)
      Yoko Hasegawa, Thais Huarancca Reyes, Tomohiro Uemura, Akari Fujimaki, Luo Yongming, Shota Hozuki, Anirban Baral, Rishikesh P. Bhalerao, Takeo Sato, Akihiko Nakano and Junji Yamaguchi
    • Organizer
      21st Meeting of the European Network for Plant Endomembrane Research (ENPER 2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ユビキチンリガーゼATL31による膜交通系制御を介した植物のC/N栄養応答機構の解析2018

    • Author(s)
      長谷川陽子,藤巻あかり,保月彰太,植村知博,中野明彦,佐藤長緒,山口淳二
    • Organizer
      第59回植物生理学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物SNAREタンパク質のユビキチン化の機能解析2018

    • Author(s)
      長谷川陽子
    • Organizer
      第1回ユビキチン研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物栄養応答における,ユビキチン化による膜交通制御の解析2017

    • Author(s)
      長谷川陽子
    • Organizer
      第6回エンドメンブレンミーティング
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Ubiquitin signaling in membrane trafficking in plants2017

    • Author(s)
      Yoko Hasegawa
    • Organizer
      Plant Endomembrane System Symposium -Cell Signaling and Stress Adaptation
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ユビキチンリガーゼによる膜交通の制御を介したC/N栄養応答機構2017

    • Author(s)
      長谷川陽子,藤巻あかり,保月彰太,佐藤長緒,山口淳二
    • Organizer
      第35回日本植物細胞分子生物学会(さいたま)大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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