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汚染物質輸送因子MLPのゲノム編集によるウリ科作物の汚染低減化

Research Project

Project/Area Number 22KJ3226
Project/Area Number (Other) 22J10007 (2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022)
Section国内
Review Section Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

藤田 健太郎  大阪大学, 薬学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsウリ科作物 / X線結晶構造解析 / 構造生物学 / 長距離輸送
Outline of Research at the Start

ウリ科作物は、土壌中に残留していた残留性有機汚染物質 (POPs) を地上部に蓄積する。これには、ウリ科作物ズッキーニから同定されたタンパク質であるMajor latex-like protein (MLP) が関与する。MLPは土壌中のPOPsと根で結合し、結合した状態で導管へ移行する。その結果、POPsは地上部に輸送され、蓄積する。本研究では、MLPとPOPsの結合における構造基盤を解明する。そして、POPsに対する結合親和性が低下するように構造改変したMLPを植物体内に発現させ、POPs蓄積能を評価する。これにより、ウリ科作物におけるPOPs汚染の低減化を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

ウリ科作物は、有機汚染物質を果実や葉などの地上部に高濃度に蓄積する。これは、ズッキーニから同定されたタンパク質であるmajor latex-like protein (MLP) が深く関与する。MLPは、有機汚染物質と根で結合した後、導管を介して有機汚染物質を地上部に輸送する。本研究は、ウリ科作物における有機汚染物質の輸送因子であるMLPの機能制御により、有機汚染物質の蓄積抑制を目的とした。
今年度は、MLPと有機汚染物質の相互作用部位の同定を行った。第一 に、X線結晶構造解析により、MLPと有機汚染物質の相互作用部位を選抜した。MLPの結晶化の際に、有機汚染物質を加えて共結晶を作製し、X線を照射した。有機汚染物質の電子密度から、MLPにおける有機汚染物質との相互作用部位を選抜した。第二に、相互作用部位を別のアミノ酸に変異させた変異MLPを作製し、変異MLPと有機汚染物質の結合親和性をin vitroで評価した。結合親和性が大きく変化した変異部位を、有機汚染物質と相互作用するアミノ酸として同定した。その結果、複数のアミノ酸の同定に至った。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022

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

  • [Journal Article] Genome-wide identifi cation and characterization of majorlatex-like protein genes responsible for the crop contamination inCucurbita pepo2022

    • Author(s)
      Fujita K, Chitose N, Chujo M, Komura S, Sonoda C, Yoshida M,Inui H
    • Journal Title

      Molecular Biology Reports

      Volume: 49 Issue: 8 Pages: 8-8

    • DOI

      10.1007/s11033-022-07602-y

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AN1/A20 zinc-fi nger proteins positively regulate major latex-likeproteins, transporting factors for dioxin-like compounds inCucurbita pepo2022

    • Author(s)
      Fujita K, Yoshihara R, Hirota M, Goto J, Sonoda C, Inui H
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 305 Pages: 135536-135536

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2022.135536

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 転写因子ZFPによる汚染物質輸送タンパク質の誘導を介したウリ科作物の汚染2023

    • Author(s)
      藤田健太郎, 吉原亮平, 廣田又士, 後藤純弥, 園田千紘, 乾秀之
    • Organizer
      第48回日本農薬学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ウリ科作物におけるPOPs蓄積の分子基盤2022

    • Author(s)
      藤田健太郎, 乾秀之
    • Organizer
      第30回環境化学討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-28   Modified: 2024-03-26  

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