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水チャネルの機能分化、膜局在化機構と植物の水ストレス適応性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11660084
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

前島 正義  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (80181577)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1999年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード水チャネル / 液胞膜 / 細胞膜 / 細胞内局在化 / 蛍光タンパク質 / CAM植物
研究概要

細胞膜、液胞膜水チャネルを対象とし、複数分子種の発現特性、生体膜の水透過率との関連、水チャネルの局在化機構を解析し、耐乾燥性植物への水チャネル遺伝子導入を試みた。
(1)ダイコンの細胞膜(6種)と液胞膜(2種)の水チャネルについて各器官を成長段階別に分析し、多くが協調的に発現してる反面、一部の分子種が特定器官で合成されないことが明らかにした。
(2)生体膜の水透過率をストップトフロー装置により測定した。水透過率の大きさは細胞膜より液胞膜が高く、耐乾燥性植物の膜の水透過率が低いことが明らかになった。またCAM植物液胞膜は水チャネルをほとんどもたない(ダイコンの100分の以下)ことも解明した。
(3)細胞膜、液胞膜2つのタイプの水チャネルを、GFPとの融合タンパク質としてタバコ培養細胞で発現する系を確立した。水チャネルのN端、C端いずれにGFPを結合しても、融合タンパク質がそれぞれ細胞膜と液胞膜に正しく局在化することを確認した。
(4)水チャネルが個体と器官にどのような影響をもつかを検討する目的で、水チャネルをほとんど持たないCAM植物に水チャネル(PAQ1、γ-VM23)の遺伝子を導入した。再生植物体が成育中である。発現量を検定し、植物組織の生理学的な影響を解析しつつある。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (61件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (61件)

  • [文献書誌] Maeshima,M.: "Vacuolar H^+-pyrophosphatase."Biochimica et Biophysica Acta. 1465. 37-51 (2000)

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  • [文献書誌] Nakanishi,Y.: "Isolation of a cDNA for a H^+-pyrophosphatase-like protein from Arabidopsis thaliana (Accession No.AB034696) and its functional expression in yeast."Plant Physiology. 122. 619-619 (2000)

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  • [文献書誌] Kawamura,Y.: "Tissue specificity of E subunit isoforms of plant vacuolar H^+-ATPase and existence of isotype enzymes."Journal of Biological Chemistry. 275. 6515-6522 (2000)

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  • [文献書誌] Ueoka-Nakanishi,H.: "Functional expression of mung bean Ca^<2+>/H^+ antiporter in yeast and its intracellular localization in the hypocotyl and tobacco cells."European Journal of Biochemistry. 267. 3090-3098 (2000)

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  • [文献書誌] Ueoka-Nakanishi,H.: "Quantification of Ca^<2+>/H^+ antiporter in vacuolar membranes and its absence in roots of mung bean."Plant & Cell Physiology. 41. 1067-1071 (2000)

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  • [文献書誌] Yuasa,K.: "Purification, properties and molecular cloning of a novel Ca^<2+>-binding protein in radish vacuoles."Plant Physiology. 124. 1069-1078 (2000)

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  • [文献書誌] Frangne,N.: "Expression and distribution of vacuolar aquaporin in young and mature leaf tissues of Brassica napus in relation to water fluxes."Planta. 212. 270-278 (2001)

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  • [文献書誌] Suga,S.: "Specificity of the accumulation of mRNAs and proteins of the plasma membrane and tonoplast aquaporins in radish organs."Planta. 212. 294-304 (2001)

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  • [文献書誌] Nakanishi,Y.: "Mutagenic analysis of functional residues in putative substrate binding site and acidic domains of vacuolar H^+-pyrophosphatase."Journal of Biological Chemistry. 276(印刷中). (2001)

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  • [文献書誌] Hara-Nishimura,I.: "Vacuolar processing enzymes and aquaporins."Annual Plant Reviews. 5. 20-42 (2001)

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  • [文献書誌] Maeshima,M.: "Tonoplast transporters : organization and function."Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 52(印刷中). 469-497 (2001)

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  • [文献書誌] Maeshima,M.: "Handbook of Plant Growth.pH as a Master Variable in Plant Growth"Mrcel Dekker Inc.(印刷中). (2001)

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  • [文献書誌] 前島正義: "日本生化学会編「バイオサイエンスの新世紀」第7巻「生体のエネルギー装置」(第13章植物固有の膜輸送装置、分担執筆)"共立出版. 211 (2000)

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  • [文献書誌] 前島正義: "日本生化学会編「基礎生化学実験法」第2巻「生体試料」(第4章3節植物細胞の小器官、分担執筆)"東京化学同人. 245 (2000)

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  • [文献書誌] 前島正義: "「朝倉植物生理学講座」第2巻「代謝」(第2章エネルギー代謝、第4章 水代謝、分担執筆)"朝倉書店(印刷中). (2001)

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  • [文献書誌] 前島正義: "「病傷害ストレスの植物生化学・分子生物学」瓜谷郁三 編(第14章、第15章、分担執筆)"学会出版センター(印刷中). (2001)

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  • [文献書誌] Ikeda, M., Tanabe, E., Rahman, M.H., Kadowaki, H., Moitani, C., Akagi, R., Tanaka, Y., Maeshima, M.and Watanabe, Y.: "A vacuolar inorganic H^+-pyrophosphatase in Acetabularia acetabulum : Partial purification, characterization and molecular cloning."J.Exp.Botany. 50. 139-140 (1999)

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  • [文献書誌] Sasaki, T., Pronina, N.A., Maeshima, M., Iwasaki, I., Kurano, N.and Miyachi, S.: "Development of vacuoles and vacuolar H^+-ATPase activity under extremely high CO_2 conditions in Chlorococcum littorale cells."Plant Biol.. 1. 68-75 (1999)

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  • [文献書誌] Maeshima, M., Nakayasu, G., Kawauchi, K., Hirata, H.and Shimmen, T.: "Cycloprodigiosin uncouples H^+-pyrophosphatase of plant vacuolar membrane in the presence of chloride ion."Plant Cell Physiol.. 40. 439-442 (1999)

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  • [文献書誌] Nakanishi, Y., Matsuda, N., Aizawa, K., Kashiyama, T., Yamamoto, K., Mimura, T., Ikeda, M.and Maeshima, M.: "Molecular cloning of the cDNA for vacuolar H^+-pyrophosphatase from Chara corallina."Biochim.Biophys.Acta.. 1418. 245-250 (1999)

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  • [文献書誌] Ueoka-Nakanishi, H., Nakanishi, Y., Tanaka, Y.and Maeshima, M.: "Properties and molecular cloning of Ca^<2+>/H^+ antiporter in the vacuolar membrane of mung bean."Eur.J.Biochem.. 262. 417-425 (1999)

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  • [文献書誌] Suzuki, Y., Maeshima, M.and Yamaki, S.: "Molecular cloning of vacuolar H^+-pyrophosphatase and its expression during the development of pear fruit."Plant Cell Physiol. 40. 900-904 (1999)

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  • [文献書誌] Kawamura, Y., Arakawa, K., Maeshima, M.and Yoshida, S.: "Tissue specificity of E subunit isoforms of plant vacuolar H^+-ATPase and existence of isotype enzymes."J.Biol.Chem.. 275. 6515-6522 (2000)

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  • [文献書誌] Maeshima, M.: "Vacuolar H^+-pyrophosphatase, "Plant membrane transporters : structure, function and regulation""Biochim.Biophys.Acta-Biomembrane.. 1465. 37-51 (2000)

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  • [文献書誌] Nakanishi, Y.and Maeshima, M.: "Isolation of a cDNA for a H^+-pyrophosphatase-like protein from Arabidopsis thaliana (Accession No. AB034696) and its functional expression in yeast (PGR00-026)."Plant Physiol.. 122. 620 (2000)

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  • [文献書誌] Ueoka-Nakanishi, H., Tsuchiya, T., Sasaki, M., Nakanishi, Y., Cunningham, K.W.and Maeshima, M.: "Functional expression of mung bean Ca^<2+>/H^+ antiporter in yeast and its intracellular Iocalization in the hypocotyl and tobacco cells."Eur.J.Biochem.. 267. 3090-3098 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ueoka-Nakanishi, H.and Maeshima, M.: "Quantification of Ca^<2+>/H^+ antiporter in vacuolar membranes and its absence in roots of mung bean."Plant Cell Physiol.. 41. 1067-1071 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuasa, K.and Maeshima, M.: "Purification, properties and molecular cloning of a novel Ca^<2+>-binding protein in radish vacuoles."Plant Physiol.. 124. 1069-1078 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Frangne, N., Maeshima, M., Schaffner, A.R., Mandel, T., Martinoia, E.and Bonnemain, J.L.: "Expression and distribution of vacuolar aquaporin in young and mature leaf tissues of Brassica napus in relation to water fluxes"Planta. 212. 270-278 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suga, S., Imagawa, S.and Maeshima, M.: "Specificity of the accumulation of mRNAs and proteins of the plasma membrane and tonoplast aquaporins in radish organs."Planta. 212. 294-304 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hara-Nishimura, I.and Maeshima, M.: "Vacular processing enzymes and aquaporins."Annual Plant Reviews (CRC Press). 5. 20-42 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakanishi, Y., Wada, Y.and Maeshima, M.: "Mutagenic analysis of functional residues in putative substrate binding site and acidic domains of vacuolar H^+-pyrophosphatase."J.Biol.Chem.. 276(in press)(March issue). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeshma, M.: "Tonoplast transporters : organization and function."Annu.Rev.Plant Physiol.Plant Mol.Biol.. 52(in press, June). 469-497 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeshima,M.: "Vacuolar H^+-pyrophosphatase."Biochimica et Biophysica Acta. 1465. 37-51 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nakanishi,Y.: "Isolation of a cDNA for a H^+-pyrophosphatase-like protein from Arabidopsis thaliana (Accession No.AB034696) and its functional expression in yeast."Plant Physiology. 122. 619-619 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kawamura,Y.: "Tissue specificity of E subunit isoforms of plant vacuolar H^+-ATPase and existence of isotype enzymes."Journal of Biological Chemistry. 275. 6515-6522 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ueoka-Nakanishi,H.: "Functional expression of mung bean Ca^<2+>/H^+ antiporter in yeast and its intracellular localization in the hypocotyl and tobacco cells."European Journal of Biochemistry. 267. 3090-3098 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ueoka-Nakanishi,H.: "Quantification of Ca^<2+>/H^+ antiporter in vacuolar membranes and its absence in roots of mung bean."Plant & Cell Physiology. 41. 1067-1071 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yuasa,K.: "Purification, properties and molecular cloning of a novel Ca^<2+>-binding protein in radish vacuoles."Plant Physiology. 124. 1069-1078 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Frangne,N.: "Expression and distribution of vacuolar aquaporin in young and mature leaf tissues of Brassica napus in relation to water fluxes."Planta. 212. 270-278 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Suga,S.: "Specificity of the accumulation of mRNAs and proteins of the plasma membrane and tonoplast aquaporins in radish organs."Planta. 212. 294-304 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nakanishi,Y.: "Mutagenic analysis of functional residues in putative substrate binding site and acidic domains of vacuolar H^+-pyrophosphatase."Journal of Biological Chemistry. 276(印刷中). (2001)

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  • [文献書誌] Hara-Nishimura,I.: "Vacuolar processing enzymes and aquaporins."Annual Plant Reviews. 5. 20-42 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Maeshima,M.: "Tonoplast transporters : organization and function."Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 52(印刷中). 469-497 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Maeshima,M.: "Handbook of Plant Growth.pH as a Master Variable in Plant Growth"Mrcel Dekker Inc.(印刷中). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 前島正義: "日本生化学会編「バイオサイエンスの新世紀」第7巻「生体のエネルギー装置」 (第13章 植物固有の膜輸送装置、分担執筆)"共立出版. 211 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 前島正義: "日本生化学会編「基礎生化学実験法」第2巻「生体試料」 (第4章3節 植物細胞の小器官、分担執筆)"東京化学同人. 245 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 前島正義: "「朝倉植物生理学講座」第2巻「代謝」 (第2章 エネルギー代謝、第4章 水代謝、分担執筆)"朝倉書店(印刷中). (2001)

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  • [文献書誌] 前島正義: "「病傷害ストレスの植物生化学・分子生物学」瓜谷郁三編(第14章、第15章、分担執筆)"学会出版センター(印刷中). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda,M.: "A vacuolar Inorganic H^+-pyrophosphatase in Acetabularia acetabulum:partial purification,characterization and molecular cloning."J.Exp.Botany. 50. 139-140 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sasaki,T.: "Development of vacuoles and vacuolar H^+-ATPase activity under extremely high CO_2 conditions in Chlorococcum littorale cells."Plant Biol.. 1. 68-75 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Maeshima,M.: "Cycloprodigiosin uncouples H^+-pyrophosphatase of plant vacuolar membrane in the presence of chloride ion."Plant Cell Physiol. 40. 439-442 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nakanishi,Y.: "Molecular cloning and sequencing of the cDNA for vacuolar H^+-pyrophosphatase from Chara corallina"Biochim.Biophys.Acta. 1418. 245-250 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ueoka-Nakanishi,H.: "Properties and molecular cloning of Ca^<2+>/H^+ antiporter in the vacuolar membrane of mung bean."Eur.J.Biochem.. 262. 417-425 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki,Y.: "Molecular cloning of vacuolar H^+-pyrophosphatase and its expression during the development of pear fruit."Plant Cell Physiol. 40. 900-904 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Maeshima,M.: "Vacuolar H^+-pyrophosphatase.in the special issue on "Plant Membrane Transporters:Structure,Function and Regulation"."Biochim.Biophys.Acta. 印刷中(April). (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kawamura,Y.: "Tissue specificity of E subunit isoforms of plant vacuolar H^+-ATPase and existence of isotype enzymes."J.Biol.Chem.. 印刷中(March). (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nakanishi,Y: "Isolation of a cDNA for a H^+-pyrophosphatase-like protein from Arabidopsis thaliana(Accession No.AB034696) and its functional expression in yeast."Plant Physiol.. 印刷中(March). (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 前島正義: "「病傷害ストレスの植物生化学・分子生物学-熱帯性イモ類を中心として-」 (分担執筆:第13章 植物における細胞間・細胞内物質輸送の機構)"学会出版センター (印刷中). (2000)

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  • [文献書誌] 前島正義: "「基礎生化学実験法」 第2巻 生体試料 (分担執筆: 植物細胞の小器官)"東京化学同人 (印刷中). (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 前島正義: "「朝倉植物生理学講座」 第2巻代謝 (山谷知行編) (分担執筆: 第3章 エネルギー代謝,第4章 水代謝)"朝倉書店 (印刷中). (2000)

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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