ペルオキシソーム膜ＡＢＣトランスポーターによる種子発芽制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15K07117
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 長浜バイオ大学
• 研究代表者: 林 誠 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (50212155)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: ペルオキシソーム / 種子発芽 / 貯蔵脂肪 / デンプン / 葉酸 / プラスチド / 発芽 / 脂質代謝 / 糖代謝 / グリオキシソーム / アブシジン酸 / ムシラゲ / 脂質分解

研究成果の概要

PED3はペルオキシソーム膜に局在するABCトランスポーターである。種子のオイルボディに蓄積している種子貯蔵脂肪から切り出された脂肪酸は、PED3によってペルオキシソームへ輸送され、種子発芽に必要なエネルギー源であるスクロースに変換される。
本研究では、種子発芽における炭素代謝の制御機構に関わる遺伝子の網羅的同定をめざしてped3サプレッサー変異体の単離と分子遺伝学的解析を行った。これまでに6系統の変異体を同定し、表現型解析を行った。その中の１系統はプラスチド型ホリルポリグルタミン酸合成酵素を欠損しており、暗所発芽時にデンプン合成能を有することが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Plastidial Folate Prevents Starch Biosynthesis Triggered by Sugar Influx into Non-Photosynthetic Plastids of Arabidopsis (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Makoto、Tanaka Mina、Yamamoto Saki、Nakagawa Taro、Kanai Masatake、Anegawa Aya、Ohnishi Miwa、Mimura Tetsuro、Nishimura Mikio
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 58 号: 8 ページ: 1328-1338
  • DOI: 10.1093/pcp/pcx076
  • NAID: 120006473630
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Membrane Dynamics and Multiple Functions of Oil Bodies in Seeds and Leaves (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimada Takashi L.、Hayashi Makoto、Hara-Nishimura Ikuko
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 176 号: 1 ページ: 199-207
  • DOI: 10.1104/pp.17.01522
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Extension of oil biosynthesis during the mid-phase of seed development enhances oil content in Arabidopsis seeds. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanai, M., Mano, S., Kondo, M., Hayashi, M., and Nishimura, M.
  • 雑誌名: Plant Biotechnology Journal 巻: 14 号: 5 ページ: 1241-1250
  • DOI: 10.1111/pbi.12489
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sucrose production mediated by lipid metabolism suppresses physiological interaction of peroxisomes and oil bodies during germination of Arabidopsis thaliana. (2016)
  • 著者名/発表者名: Cui, S., Hayashi, Y., Otomo, M., Mano, S., Oikawa, K., Hayashi, M. and Nishimura, M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 291 号: 38 ページ: 19734-19745
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.748814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical interaction between peroxisomes and chloroplasts elucidated by in situ laser analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazusato Oikawa, Shigeru Matsunaga, Shoji Mano, Maki Kondo, Kenji Yamada, Makoto Hayashi, Takatoshi Kagawa, Akeo Kadota, Wataru Sakamoto, Shoichi Higashi, Masakatsu Watanabe, Toshiaki Mitsui, Akinori Shigemasa, Takanori Iino, Yoichiroh Hosokawa & Mikio Nishimura
  • 雑誌名: Nature Plants 巻: 1 号: 4 ページ: 15035-15035
  • DOI: 10.1038/nplants.2015.35
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Loss of Arabidopsis 5’-3’ exoribonuclease AtXRN4 function enhances heat stress tolerance of plants subjected to severe heat stress (2015)
  • 著者名/発表者名: Anh Hai Nguyen, A. H., Matsui, A., Tanaka, M., Mizunashi, K., Nakaminami, K., Hayashi, M., Iida, K., Toyoda, T., Nguyen, D. V. and Seki, M.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 56 号: 9 ページ: 1762-1772
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv096
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new temperature-insensitive allele of the Arabidopsis AXR6/CUL1 locus derived from a missense mutation in the C-terminal RBX1 binding region (2015)
  • 著者名/発表者名: Mori, Y., Hayashi, M., Nishimura, M. and Yamamoto, K. T.
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav. 巻: 10 号: 11 ページ: e1078956-e1078956
  • DOI: 10.1080/15592324.2015.1078956
  • NAID: 120006360047
  • 査読あり
• [学会発表] トリアシルグリセロールリパーゼSDP1はダイズの脂質含量と脂肪酸組成を制御する (2018)
  • 著者名/発表者名: 金井雅武、山田哲也、林誠、真野昌二、西村幹夫
  • 学会等名: 第５９回日本植物生理学会年会
• [学会発表] トリアシルグリセロールリパーゼSDP1の発現抑制はダイズの脂質含量と脂肪酸組成を改良する (2017)
  • 著者名/発表者名: 金井雅武、山田哲也、林誠、真野昌二、西村幹夫
  • 学会等名: ConBio2017（2017年度生命化学系学会合同年次大会）
• [学会発表] 葉酸によるデンプン蓄積の抑制メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 林 誠、山本沙季
  • 学会等名: 日本植物学会第８１回大会
• [学会発表] xrn4変異で誘導される遺伝子サイレンシングを抑制する遺伝子の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 斉藤美幸、林 誠
  • 学会等名: 日本植物学会年会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2015-09-06
• [図書] New challenges in Seed biology - Basic and translational research driving seed technology (2016)
  • 著者名/発表者名: Masatake Kanai, Shoji Mano, Makoto Hayashi and Mikio Nishimura
  • 総ページ数: 201
  • 出版者: INTECH
• [備考] 長浜バイオ大学 植物環境細胞生化学研究室
  • URL: http://b-lab.nagahama-i-bio.ac.jp/?page_id=72
• [備考] 長浜バイオ大学 植物環境細胞生化学研究室
  • URL: http://b-lab.nagahama-i-bio.ac.jp/?page/id=72