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高等植物のエタノール耐性に関わるGEK1遺伝子の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 15570045
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 植物生理・分子
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

平山 隆志  独立行政法人理化学研究所, 篠崎植物分子生物学研究室, 先任研究員 (10228819)

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
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2004年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードシロイヌナズナ / エタノール感受性 / NMR測定 / 古細菌 / 結合蛋白質 / 細胞内局在 / alchol dehydrogenase / エタノール / アセトアルデヒド / NMR / GFP
研究概要

1.変異株を用いた解析
gek1変異の代謝への影響を、^<13>C,^<15>Nでラベルした植物を用いての多次元NMR測定により試みた。その結果、gek1変異株ではエタノール存在下で、野生株に比ベアミノ酸などの代謝が活性化していることが明らかとなった。また、マイクロアレー解析を行い、gek1変異株の生理的状態を発現遺伝子から推測することを試み、ストレス誘導性遺伝子の早い発現を確認された。
2.gek1抑制変異株の探索
gek1抑制変異を合計34ライン取得した。パレンタルグループの異なる複数の変異株を解析したが、現在までに、調べたものについてはすべてadh変異であった。今後、更に解析を進める。
3.GEK1と相互作用するタンパク質の探索
GEK1と相互作用するタンパク質を、酵母を用いたtwo-hybridシステムを用いて探索した。その結果、2つZn-finger蛋白(#20,#24)とNFU2と呼ばれる葉緑体に鉄硫黄クラスター形成に関与する因子(#76)を得ることに成功した。これらの遺伝子産物の細胞内局在や破壊株の表現型から、まだGEK1との関連については明らかではないが、これらの解析からGEK1の機能が推察できる可能性がある。
4.組換えGEK1蛋白質の解析
大腸菌で発現させたGEK1組換蛋白質または構造的に安定と考えられる好高熱菌P.horikosiiのGEK1類似遺伝子の組換蛋白質を用いて生化学的活性の同定を試みた。様々な条件でアセトアルデヒドの分解活性を調べたが見いだせなかったため、これらの蛋白質にこのような活性はないと考えられる。活性を同定する目的で、これらの蛋白質を^<13>C,^<15>Nラベル化植物の抽出物に混合し、NMR測定により代謝物のシグナル変化の検出を試みが、成功しなかった。

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

    (20件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (13件) 図書 (1件) 産業財産権 (3件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] A novel ethanol-hypersensitive mutant of Arabidopsis2004

    • 著者名/発表者名
      Hirayama, T.et al.
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 45

      ページ: 730-711

    • NAID

      10013128542

    • 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] A novel Arabidopsis gene required for ethanol tolerance is conserved among plants and archaea2004

    • 著者名/発表者名
      Fujishige, N.et al.
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 45

      ページ: 659-666

    • 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] Stable isotope labeling of Arabidopsis thaliana for an NMR-based metabolomics approach2004

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, J.et al.
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 45

      ページ: 1099-1104

    • 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] Isolation and characterization of novel mutants affecting the abscisic acid sensitivity of Arabidopsis germination and seedling growth2004

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, N.et al.
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 45

      ページ: 1485-1499

    • 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] A collection of 11 800 single-copy Ds transposon insertion lines in Arabidopsis2004

    • 著者名/発表者名
      Kuromori T.et al.
    • 雑誌名

      Plant Journal 37

      ページ: 897-905

    • 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] エチレンのシグナル伝達2004

    • 著者名/発表者名
      平山 隆志
    • 雑誌名

      細胞工学別冊、植物細胞工学20、植物ホルモンのシグナル伝達 20

      ページ: 151-163

    • 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] A collection of 11 800 single-copy Ds transposon insertion lines in Arabidopsis2004

    • 著者名/発表者名
      Kuromori, T.et al.
    • 雑誌名

      Plant Journal 37

      ページ: 897-905

    • 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] Ethylene Signal Transduction in Plants2004

    • 著者名/発表者名
      Hirayama, T.
    • 雑誌名

      Shokubutu Saibou Kougaku 20

      ページ: 151-163

    • 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] A novel ethanol-hypersensitive mutant of Arabidopsis2004

    • 著者名/発表者名
      Hirayama, et al.
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 45

      ページ: 703-711

    • NAID

      10013128542

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A novel Arabidopsis gene required for ethanol tolerance is conserved among plants and archaea2004

    • 著者名/発表者名
      Fujishige, N. et al.
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 45

      ページ: 659-666

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Stable isotope labeling of Arabidopsis thaliana for an NMR-based metabolomics approach2004

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, J. et al.
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 45

      ページ: 1099-1104

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of novel mutants affecting the abscisic acid sensitivity of Arabidopsis germination and seedling growth2004

    • 著者名/発表者名
      Nishimura et al.
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 45

      ページ: 1485-1499

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A collection of 11 800 single-copy Ds transposon insertion lines in Arabidopsis2004

    • 著者名/発表者名
      Kuromori et al.
    • 雑誌名

      Plant Journal 37

      ページ: 897-905

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 細胞工学別冊、植物細胞工学20、植物ホルモンのシグナル伝達2004

    • 著者名/発表者名
      平山 隆志
    • 出版者
      エチレンのシグナル伝達
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] エタノール耐性遺伝子を用いる形質転換植物の選抜方法及2004

    • 発明者名
      平山 隆志, 篠崎 一雄
    • 権利者名
      (独)理化学研究所
    • 産業財産権番号
      2004-183854
    • 出願年月日
      2004-06-22
    • 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
  • [産業財産権] 植物の代謝解析方法、ラベル直物の製造方法、な2004

    • 発明者名
      平山 隆志, 菊地 淳, 他
    • 権利者名
      (独)理化学研究所
    • 産業財産権番号
      2004-236188
    • 出願年月日
      2004-08-13
    • 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
  • [産業財産権] エタノール耐性遺伝子を用いる形質転換植物の選抜方法及びそのための形質転換ベクタ2004

    • 発明者名
      平山隆志, 篠崎一雄
    • 権利者名
      (独)理化学研究所
    • 産業財産権番号
      2004-183854
    • 出願年月日
      2004-06-22
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 平山 隆志: "エチレンの受容と情報伝達機構"植物の生長生理. 38. 65-74 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Kuromori: "A collection of 11800 single-copy Ds transposon insertion lines in Arabidopsis"Plant Journal. 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Takahashi: "Expression and Interaction Analysis of Arabidopsis Skp1-Related Genes"Plant Cell Physiology. 45. 83-91 (2004)

    • 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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