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細菌-植物間で保存される低温適応機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15380231
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用分子細胞生物学
研究機関独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構

研究代表者

今井 亮三  独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構, 北海道農業研究センター地域基盤研究部, 主任研究官 (90291913)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2004年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2003年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
キーワード低温ショック / RNA結合タンパク質 / RNAシャペロン / 低温馴化 / コムギ / 分子ビーコン / 翻訳
研究概要

低温馴化時のWCSP1の発現誘導が,mRNAレベルでは4倍程度であるが,タンパク質レベルでは1000倍以上に達し,翻訳レベルにおいて主要な調節を受けることを明らかにした.また,in situ解析の結果から,WCSP1の発現は,茎頂付近及び若い葉細胞で強く観察された.WCSP1は大腸菌cspA,cspB,cspE,cspG四重変異体の示す低温感受性を相補したことから,大腸菌CSPと同様のRNAシャペロン機能が推定された.実際にWCSP1が大腸菌内でRNA2次構造消活性を持つことを示し,試験管内でもその活性が証明されたことから,WCSP1は植物のRNAシャペロンであると判断された.また,欠失タンパク質を用いた解析から,RNAシャペロン活性にはZr-finger(ZnF)を含むC末端側領域は必要なく,CSDのRNA結合モチーフが不可欠であった.WCSP1タンパク質は煮沸後もその構造及び機能を維持した.その性質はグリシンに富む領域(GR)の有無に依存しなかった.WCSP1の細胞内局在性解析の結果,CSP1-GFP融合タンパク質は核及び小胞体に局在した.小胞体への局在にはC末端側GR及びZnF領域を介したタンパク質間相互作用が必要が必要と考えられた.WCSP1タンパク質固定化カラムを用いたターゲットRNAスクリーニングの結果,リボソームタンパク質S15a等数種類の候補分子が選抜された.WCSP1発現イネは,やや矮性であり,第2葉が大きく,稔実率が低かった(60-80%).マイクロアレイを用いてWCSP1発現イネ中で発現上昇(11個)或いは減少(16個)する遺伝子を同定したが,その中に低温適応と関連するものは見いだされなかった.

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Heat stable ssDNA/RNA-binding activity of a wheat cold shock domain protein.2005

    • 著者名/発表者名
      Nakaminami, K., Sasaki, K., Kajita, S., Takeda, H., Karlson, D., Ohgi, K., Imai, R
    • 雑誌名

      FEBS Lett. 579

      ページ: 4887-4891

    • NAID

      130006993634

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 植物の低温馴化の分子機構2004

    • 著者名/発表者名
      今井亮三
    • 雑誌名

      植物のの生長調節 39

      ページ: 174-188

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular mechanisms of cold acclimation in plants (in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      Imai, R.
    • 雑誌名

      Reg.Plant Growth Dev. 39

      ページ: 174-188

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 植物の低温馴化の分子機構2004

    • 著者名/発表者名
      今井亮三
    • 雑誌名

      植物の生長調節 39・2

      ページ: 174-188

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物の低温ショックドメインタンパク質2003

    • 著者名/発表者名
      今井亮三, デイル・カールソン, 中南健太郎
    • 雑誌名

      化学と生物 41

      ページ: 492-494

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plant cold shock domain proteins (in Japanese)2003

    • 著者名/発表者名
      Imai, R., Karlson, D., Nakaminami, K.
    • 雑誌名

      Kagaku to Seibutsu 41

      ページ: 492-494

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 今井亮三, デイル・カールソン, 中南健太郎: "植物の低温ショックドメインタンパク質"化学と生物. 41(8). 492-494 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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