Dissecting the real nature of reactive nitrogen stress in plants possibly derived from assimilatory nitrate reduction and its metabolic regulation

• Project/Area Number: 19570041
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: 植物生理・分子
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: SAKAMOTO Atsushi Hiroshima University, 大学院・理学研究科, 教授 (60270477)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2008: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2007: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: 代謝性 / 一酸化窒素 / ストレス傷害 / 亜硝酸毒性 / 亜硝酸還元 / 亜硝酸輸送 / 活性窒素 / シロイヌナズナ / 亜硝酸還元酵素(NiR) / 一酸化窒素(NO) / 亜硝酸トランスポーター / ストレス / 活性窒素代謝 / 硝酸同化 / 窒素同化

Research Abstract

窒素同化(硝酸同化)は, 光合成(炭酸同化)と並び独立栄養を営む植物に必須の代謝であるが, その過程で不可避的に亜硝酸を生じる。亜硝酸は旧くから植物生理学や作物学において細胞毒と認識されてきたが, その毒性の本質や作用機序は未だ詳らかでない。亜硝酸の同化や細胞内輸送に欠陥がある変異体植物の解析から, 硝酸同化の代謝中間体である亜硝酸から派生する活性窒素が, その毒性発現に関与する可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Molecular characterization of atmospheric NO_2-responsive germin-like proteins in azalea leaves (2008)
  • Author(s): Komei Kondo, Keizo Yamada, Ayami Nakagawa, Misa Takahashi, Hiromichi Morikawa and Atsushi Sakamoto
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 377 Pages: 857-861
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Atmospheric nitrogen dioxide at ambient levels stimulates growth and development of horticultural plants (2008)
  • Author(s): Suaad E. H. Adam, Jun Shigeto, Atsushi Sakamoto, Misa Takahashi and Hiromichi Morikawa
  • Journal Title: Botany 86 Pages: 213-217
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A fungal cytochrome P-450nor confers denitrifying ability to tobacco BY-2 cells (2008)
  • Author(s): Babiker M. A. Abdel-Banat, Suaad E. H. Adam, Misa Takahashi, Atsushi Sakamoto, Hirofumi Shoun and Hiromichi Morikawa
  • Journal Title: Biotechnology 7 Pages: 250-257
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The RNAi-mediated silencing of xanthine dehydrogenase impairs growth and fertility and accelerates leaf senescence in transgenic Arabidopsis plants (2008)
  • Author(s): Ayami Nakagawa, Saori Sakamoto, Misa Takahashi, Hiromichi Morikawa and Atsushi Sakamoto
  • Journal Title: Plant and Cell Physiology 48 Pages: 1484-1495
  • NAID: 10027005161
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular characterization of atmospheric NO_2-responsive germin-like proteins in azalea leaves (2008)
  • Author(s): K. Kondo
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 377 Pages: 857-861
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Atmospheric nitrogen dioxide at ambient levels stimulates growth and development of horticultural plants (2008)
  • Author(s): S.E.H. Adam
  • Journal Title: Botany 86 Pages: 213-217
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A fungal cytochrome P-450nor confers denitrifying ability to tobacco BY-2 cells (2008)
  • Author(s): B.M.A. Abdel-Banat
  • Journal Title: Biotechnology 7 Pages: 250-257
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Uptake, assimilation and novel metabolism of nitrogen dioxide in plants (2007)
  • Author(s): Misa Takahashi, Toshiyuki Matsubara, Atsushi Sakamoto and Hiromichi Morikawa
  • Journal Title: Phytoremediation : Methods and Reviews(Methods in Biotechnology Volume 23 : Neil Willey, ed.)(Humana Press, Totowa, NJ, USA) Pages: 109-118
• [Journal Article] The RNAi-mediated silencing of xanthine dehydrogenase impairs growth and fertility and accelerates leaf senescence in transgenic Arabidopsis plants (2007)
  • Author(s): A. Nakagawa
  • Journal Title: Plant and Cell Physiology 48 Pages: 1484-1495
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 大気中窒素酸化物の植物バイタリゼーション遺伝子の解析 (2009)
  • Author(s): 高橋美佐, 柏原俊一, 古橋孝将, 塚谷裕一, 坂本敦, 森川弘道
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] シュウ酸酸化活性を有するツツジGLPを過剰発現するタバコ培養細胞の重金属感受性 (2009)
  • Author(s): 西村 崇
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] シュウ酸酸化活性を有するツツジGLPを過剰発現するタバコ培養細胞の重金属感受性* (2009)
  • Author(s): 西村崇, 宮木洋一, 高橋美佐, 森川弘道, 島田裕士, 泉俊輔, 坂本敦
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] 乾燥ストレス適応におけるシロイヌナズナ・キサンチン脱水素酵素の機能解析* (2009)
  • Author(s): 渡邊俊介, 中川彩美, 島田裕士, 坂本敦
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] PSII酸素発生中心のストレス損傷の分子的実体について (2008)
  • Author(s): 高橋美佐, 重藤潤, 浅田浩二, 坂本敦, 森川弘道
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] プリン異化代謝の植物生理学的重要性 (2008)
  • Author(s): 中川彩美, 高橋美佐, 坂本敦
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2008-03-21
• [Presentation] 植物における活性窒素代謝 (2008)
  • Author(s): 坂本敦
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会年会シンポジウム「植物科学における一酸化窒素(NO)研究の現状と未来」
  • Place of Presentation: 札幌(招待講演)
  • Year and Date: 2008-03-20
• [Presentation] 植物における活性窒素代謝(招待講演) (2008)
  • Author(s): 坂本 敦
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会年会シンポジウム「植物科学における一酸化窒素(NO)研究の現状と未来」
  • Place of Presentation: 北海道(札幌)
  • Year and Date: 2008-03-20
• [Presentation] イオンビーム法で得たイタビ変異体における二酸化窒素の吸収と代謝* (2008)
  • Author(s): 高橋美佐, Sueli Kohama, 重藤潤, 長谷純宏, 田中淳, 坂本敦, 森川弘道
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] Germin-like proteinを過剰発現するタバコ培養細胞のシュウ酸含量とカドミウム感受性 (2007)
  • Author(s): 西村崇, 中川彩美, 高橋美佐, 森川弘道, 坂本敦
  • Organizer: 第25回日本植物細胞分子生物学会千葉大会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2007-08-09
• [Presentation] 外在性NO_xによるPSII表在タンパク質の選択的優先的ニトロ化と酸素発生への影響 (2007)
  • Author(s): 高橋美佐, 重藤潤, 浅田浩二, 坂本敦, 森川弘道
  • Organizer: 第25回日本植物細胞分子生物学会千葉大会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2007-08-09
• [Presentation] Plant vitalization effect of atmospheric nitrogen oxides : cross-species generality and organ specificity (2007)
  • Author(s): Suaad E. H. Adam, Misa Takahashi, Takamasa Furuhashi, Jun Shigeto, Atsushi Sakamoto and Hiromichi Morikawa
  • Organizer: 第25回日本植物細胞分子生物学会千葉大会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2007-08-09
• [Presentation] イオンビーム育種による高い二酸化窒素浄化能を持つイタビ植物の育成 (2007)
  • Author(s): 高橋美佐, Sueli Kohama, 重藤潤, 坂本敦, 長谷純宏, 田中淳, 森川弘道
  • Organizer: 第25回日本植物細胞分子生物学会千葉大会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2007-08-09
• [Presentation] 植物の生理・成長におけるプリン異化代謝の重要性 (2007)
  • Author(s): 中川彩美, 高橋美佐, 森川弘道, 坂本敦
  • Organizer: 第25回日本植物細胞分子生物学会千葉大会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2007-08-08
• [Remarks]
  • URL: http://www.mls.sci.hiroshima-u.ac.jp/mpb/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.mls.sci.hiroshima-u.ac.jp/mpb/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.mls.sci.hiroshima-u.ac.jp/mpb/Home.html