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Analysis of regulatory mechanisms and physiological significance of vitamin B2 metabolism in plants

Research Project

Project/Area Number 21K05382
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

Ogawa Takahisa  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (80603802)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
KeywordsビタミンB2 / リボフラビン / 輸送体 / 環境ストレス / 補酵素 / 転写調節因子
Outline of Research at the Start

ビタミンB2であるリボフラビンやその補酵素型であるFADやFMNは、生物のあらゆる生理機能の根幹に関わる化合物であるため、その細胞内レベルは恒常的に維持する必要がある。しかし、植物におけるその合成/分解系制御の分子機構や輸送機構については全く不明である。そこで申請者は、これまでに同定したシロイヌナズナの細胞内フラビン化合物レベルの調節に関与する新規転写因子とフラビン化合物輸送体の候補遺伝子の機能解析を通して、「植物におけるビタミンB2代謝調節機構とその生理的意義の解明」を試みる。

Outline of Final Research Achievements

We analyzed the regulatory and transport mechanisms of vitamin B2 (riboflavin), a compound essential for all physiological functions of living organisms, in plants. Our findings reveal that the levels of vitamin B2 in plant cells are augmented by various environmental stresses and phytohormones. Furthermore, manipulating intracellular vitamin B2 levels has been demonstrated to influence plant growth and enhance tolerance to environmental stresses. Additionally, we have identified, for the first time, candidate genes for vitamin B2 transporters in plants.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々ヒトはビタミンB2を合成できないため、植物はビタミンB2の重要な供給源の一つです。したがって、本研究によって見出した植物のビタミンB2の調節機構や輸送体の存在は、植物におけるビタミンB2の生理学的重要性を初めて明らかにしただけでなく、さらに詳細に解析を行うことで、将来的にはヒトにとって有用な植物の分子育種などへの応用が期待されます。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 2021

All Presentation (17 results)

  • [Presentation] 植物における細胞内フラビンの代謝調節と環境ストレス応答の関連性2023

    • Author(s)
      杉井天真、原田美帆、丸田隆典、石川孝博 、吉村和也、重岡 成、小川 貴央
    • Organizer
      日本ビタミン学会第75回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるフラビン輸送体の機能解析2023

    • Author(s)
      柴田 類、桑田日佳里、丸田隆典、石川孝博、小川貴央
    • Organizer
      日本農芸化学会中四国支部 第67回 講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物における細胞内フラビンレベルと環境ストレス応答の関連性2023

    • Author(s)
      杉井天真、丸田隆典、石川孝博、小川貴央
    • Organizer
      第65回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物におけるフラビン輸送体の生理機能解析2023

    • Author(s)
      柴田 類、桑田日佳里、丸田隆典、石川孝博、小川貴央
    • Organizer
      第65回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物における細胞内フラビン化合物レベルの調節と環境ストレス応答の関連性2023

    • Author(s)
      杉井天真、原田美帆、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      第64回日本農芸化学会中四国支部例会 2023年1月 岡山(岡山県立大学)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 植物における細胞内フラビンレベルの変化と環境ストレス応答の関連性2023

    • Author(s)
      杉井天真、原田美帆、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会 2023年3月 広島(広島大学)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 植物細胞内フラビン化合物レベルが環境ストレス応答に与える影響2023

    • Author(s)
      杉井天真、原田美帆、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会 2023年3月 東北大学
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 植物におけるフラビン輸送体の同定と生理機能解析2023

    • Author(s)
      桑田日佳里、永井文菜、丸田隆典、石川孝博、小川貴央
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会 2023年3月 東北大学
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 植物細胞内フラビン化合物レベルの変化が環境ストレス応答に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      杉井天真、原田美帆、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      日本ビタミン学会第75回大会 2022年6月 福岡(福岡大学)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 植物におけるフラビン輸送体の同定と機能解析2022

    • Author(s)
      桑田日佳里、大福綾夏、永井文菜、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      日本ビタミン学会第75回大会 2022年6月 福岡(福岡大学)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] シロイヌナズナのフラビン代謝調節に関与する新規転写因子の生理機能解析2022

    • Author(s)
      原田美帆、難波純也、丸田 隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      日本農芸化学会 2022年度京都大会:京都(オンライン開催)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] シロイヌナズナNudix hydrolase によるピリジンヌクレオチド代謝の生理的意義2022

    • Author(s)
      植木ももこ、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会:筑波(オンライン開催)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 植物におけるフラビン輸送体の探索と生理機能解析2022

    • Author(s)
      桑田日佳里、杉本琢隼、大福綾夏、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会:筑波(オンライン開催)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 植物のフラビン代謝調節に関する新規転写因子の生理機能解析2021

    • Author(s)
      原田美帆、難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      日本農芸化学会 中四国支部 第59回講演会:広島大学 東広島キャンパス(オンライン開催)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] シロイヌナズナNudix hydrolaseによる細胞内ピリジンヌクレオチド代謝の生理的意義2021

    • Author(s)
      植木ももこ、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      日本農芸化学会 中四国支部 第59回講演会:広島大学 東広島キャンパス(オンライン開催)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 植物におけるフラビン輸送体の探索と機能解析2021

    • Author(s)
      桑田日佳里、杉本琢隼、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      日本農芸化学会 中四国支部 第59回講演会:広島大学 東広島キャンパス(オンライン開催)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 植物のフラビン代謝調節に関与する新規転写因子の生理機能解析2021

    • Author(s)
      原田美帆、難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      第73回日本ビタミン学会大会:東京(WEB開催)
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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