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環境ストレス耐性に関わるRSS遺伝子の機能解析とイネのストレス耐性機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 09J05771
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用分子細胞生物学
研究機関名古屋大学

研究代表者

小川 大輔  名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2011年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2010年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2009年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード環境ストレス / イネ / 細胞分裂 / Protein phosphatase 1 / protein phosphatase 1 / 塩ストレス / Destruction box / 26Sプロテアソーム / Anaphase promoting complex
研究概要

塩や低温、高温等の環境ストレスに対する耐性に必要なイネのRSS1遺伝子は新奇タンパク質をコードすることから、RSS1の機能解析によってストレス耐性に関わる新しいメカニズムの解明が期待されている。これまでに、(1)RSS1は細胞分裂の盛んな組織で発現し細胞周期依存性が認められること、(II)RSS1タンパク質も細胞分裂周期で制御されること、(III)RSS1は塩ストレス条件下で細胞分裂活性の維持に寄与し、分裂組織の細胞数を保持させる役割を持つこと、(IV)RSS1は動物において細胞分裂のG1-S期を負に制御するPP1のホモログ(OsPP1)と相互作用することが明らかになった。今年度は、環境ストレス存在下でRSS1が細胞分裂を制御する仕組みに迫るため、RSS1とOsPP1との関係性を明らかにすることを目的とし、研究を行った。
イネには5つのPP1ホモログが存在するが、そのうち4遺伝子は栄養成長時の組織で発現する。酵母ツーハイブリッドシステムを用いて、RSS1とその4種のOsPP1との相互作用を調べたところ、RSS1はそのすべてのOsPP1と相互作用を示した。このことから、RSS1は複数のOsPP1の制御に寄与する可能性が示唆された。
RSS1がOsPP1の活性にどのような影響を与えるのかについて調べるため、in vitroでの実験を検討した。初めに、大腸菌で発現させたRSS1とOsPP1の精製を行い、そしてその二つのタンパク質が相互作用することを免疫沈降実験法により確認した。相互作用が見られた複数の条件下で、OsPP1のタンパク質脱リン酸化活性に対するRSS1の影響を調べたが、大きな影響は見られなかった。PP1の阻害活性を持つInhibitor-2は、OsPP1に対し強い阻害効果を示したことから、RSS1はI-2とは異なるタンパク質特性を持つものと考えられるが、その詳細については今後の研究の進展が待たれるところである。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] RSS1 regulates the cell cycle and maintains meristematic activity under stress conditions in rice2011

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ogawa, Kiyomi Abe, Akio Miyao, Mikiko Kojima, Hitoshi Sakakibara, Megumi Mizutani, Haruka Morita, Yosuke Toda, Tokunori Hobo, Yutaka Sato, Tsukaho Hattori, Hirohiko Hirochika, Shin Takeda
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 278 号: 1 ページ: 2-2

    • DOI

      10.1038/ncomms1279

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RSS1 regulates the cell cycle and maintains meristematic activity under stress conditions in rice.2011

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ogawa, Kiyomi Abe, Akio Miyao, Mikiko Kojima, Hitoshi Sakakibara, Megumi Mizutani, Haruka Morita, Yosuke Toda, Tokunori Hobo, Yutaka Sato, Tsukaho Hattori, Hirohiko Hirochika, Shin Takeda
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: (未定 掲載確定)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] RSS1 regulates the cell cycle and maintains meristematic activity under environmental stress conditions in rice2012

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ogawa, Kiyomi Abe, Akio Miyao, Mikiko Kojima, Hitoshi Sakakibara, Megumi Mizutani, Haruka Morita, Yosuke Toda, Tokunori Hobo, Yutaka Sato, Tsukaho Hattori, Hirochika Hirohiko, Shin Takeda
    • 学会等名
      22nd International Congress on Sexual Plant Reproduction
    • 発表場所
      University of Melbourne
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] RSS1 regulates the cell cycle and maintains meristematic activity under salt stress conditions in rice2011

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ogawa, Kiyomi Abe, Akio Miyao, Mikiko Kojima, Hitoshi Sakakibara, Megumi Mizutani, Haruka Morita, Yosuke Toda, Tokunori Hobo, Yutaka Sato, Tsukaho Hattori, Hirochika Hirohiko, Shin Takeda
    • 学会等名
      International Symposium "Strategies of Plants against Global Environmental Change"
    • 発表場所
      倉敷芸文館
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] イネのRSS1は塩ストレス条件下でのメリステム活性の維持に必要である2010

    • 著者名/発表者名
      小川大輔
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] RSS1, a novel rice factor essential for the maintenance of cell division activity under salt stress conditions2010

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ogawa, Kiyomi Abe, Akio Miyao, Mikiko Kojima, Hitoshi Sakakibara, Megumi Mizutani, Haruka Morita, Yosuke Toda, Tokunori Hobo, Tsukaho Hattori, Hirohiko Hirochika, Shin Takeda.
    • 学会等名
      21st International Conference On Arabidopsis Research
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] イネの環境ストレス耐性遺伝子RSS1は塩ストレス条件での細胞分裂活性の維持に寄与する2009

    • 著者名/発表者名
      小川大輔
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会年会・第82回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2009-12-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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