ハイブリッド型葉緑体を持つ植物の創出とその機能解析

• 研究課題/領域番号: 15K07843
• 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: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 稲葉 丈人 宮崎大学, 農学部, 准教授 (00400185)
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 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: 葉緑体 / 光合成 / シロイヌナズナ / 重炭酸イオン輸送体

研究成果の概要

本研究では、葉緑体タンパク質輸送機構を利用してシアノバクテリアの重炭酸イオン輸送体を葉緑体内包膜に導入し、CO2濃縮機構を持つ「ハイブリッド型葉緑体」を創出することを目的とした。その結果、シアノバクテリアが持つ重炭酸イオン輸送体BicA及びSbtAのキメラタンパク質（BicAI, BicAII, SbtAII, 及びSbtAIII）を発現する植物の作出に成功した。さらに、これらのキメラ重炭酸イオン輸送体は、いずれも葉緑体内包膜に局在することが明らかになった。また、これらの形質転換植物から単離した葉緑体を用いて、重炭酸イオン輸送活性の測定条件も検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Investigating Localization of Chimeric Transporter Proteins within Chloroplasts of Arabidopsis thaliana. (2018)
  • 著者名/発表者名: Uehara, S., Ito-Inaba, Y., Inaba, T.
  • 雑誌名: BIO-PROTOCOL 巻: 8 号: 3
  • DOI: 10.21769/bioprotoc.2723
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ubiquitin-proteasome dependent regulation of GLK1 in response to plastid signals in Arabidopsis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru, M., Adachi, F., Toda, M., Ito-Inaba, Y., Yazu, F., Hirosawa, Y., Sakakibara, Y., Suiko, M., Kakizaki, T., Inaba, T.
  • 雑誌名: Plant. Physiol. 巻: 173 号: 1 ページ: 524-524
  • DOI: 10.1104/pp.16.01546
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ubiquitin-proteasome dependent regulation of bidirectional communication between plastids and the nucleus. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirosawa, Y., Ito-Inaba, Y. and Inaba, T.
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 8
  • DOI: 10.3389/fpls.2017.00310
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization of two PEBP genes, SrFT and SrMFT, in thermogenic skunk cabbage (Symplocarpus renifolius). (2016)
  • 著者名/発表者名: Ito-Inaba, Y., Masuko-Suzuki, H., Maekawa, H., Watanabe, M., and Inaba, T.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 29440-29440
  • DOI: 10.1038/srep29440
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Specific and efficient targeting of cyanobacterial bicarbonate transporters to the inner envelope membrane of chloroplasts in Arabidopsis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Uehara, S., Adachi, F., Ito-Inaba, Y. and Inaba, T.
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 7 ページ: 1-8
  • DOI: 10.3389/fpls.2016.00016
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] シロイヌナズナCONSTANS-LIKE遺伝子による光合成関連遺伝子及びクロロフィル量の制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木下寛子，西田文香，稲葉靖子，稲葉丈人
  • 学会等名: 第59回日本植物生理学会年会
• [学会発表] 青色光を介した TOC 及び TIC遺伝子の発現調節とプラスチドタンパク質輸送の制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 深澤仁，多田朱里，稲葉靖子，稲葉丈人
  • 学会等名: 第59回日本植物生理学会年会
• [学会発表] シリコンオイル遠心法を用いたシロイヌナズナに導入したシアノバクテリア重炭酸イオン輸送体の輸送活性測定法の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 上原晋，稲葉靖子，稲葉丈人
  • 学会等名: 第59回日本植物生理学会年会
• [学会発表] シロイヌナズナの低温シグナル伝達を阻害する化合物のスクリーニング (2018)
  • 著者名/発表者名: 三原良太，稲葉靖子，稲葉丈人
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度年会
• [学会発表] 葉緑体内包膜に導入したシアノバクテリア重炭酸イオン輸送体がシロイヌナズナの生育に及ぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上原晋, 稲葉靖子, 森泉, 稲葉丈人
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 植物ホルモン処理が葉緑体形成阻害を示すシロイヌナズナに及ぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 廣澤嘉洸, 多田朱里, 稲葉靖子, 松浦恭和, 森泉, 稲葉丈人
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 水中栽培法を用いたシロイヌナズナの低温馴化機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三原良太, 上村沙織, 稲葉靖子, 稲葉丈人
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] protease 切断法を用いたシアノバクテリア重炭酸イオン輸送体の植物への導入 (2017)
  • 著者名/発表者名: 清絢音，上原晋，稲葉靖子，稲葉丈人
  • 学会等名: 日本農芸化学会 関西・中四国・西日本支部 2017年度合同大阪大会
• [学会発表] Expression of cyanobacterial bicarbonate transporters in Arabidopsis chloroplasts and their effects on the growth and photosynthetic performance (2017)
  • 著者名/発表者名: Uehara, S., Ito-Inaba, Y., Mori, I.C. and Inaba T.
  • 学会等名: XIX International Botanical Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Roles of GOLDEN2-LIKE 1 transcription factor in the regulation of plastid-to-nucleus retrograde signaling (2017)
  • 著者名/発表者名: Inaba, T., Tokumaru, M., Kakizaki, T. and Ito-Inaba, Y.
  • 学会等名: XIX International Botanical Congress
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 重炭酸イオン輸送体を発現するシロイヌナズナにおける光合成能の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上原晋, 安達ふみ, 稲葉靖子, 森泉, 稲葉丈人
  • 学会等名: 第40回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム, 指宿
  • 発表場所: 指宿
  • 年月日: 2016-08-26
• [学会発表] ケミカルバイオロジーを利用した植物の低温シグナル伝達機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 稲葉丈人, 上村沙織, 三原良太, 稲葉靖子
  • 学会等名: 第40回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム, 指宿
  • 発表場所: 指宿
  • 年月日: 2016-08-26
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるシアノバクテリアの重炭酸イオン輸送体SbtA の葉緑体内包膜へのターゲティング (2016)
  • 著者名/発表者名: 上原晋, 安達ふみ, 稲葉靖子, 稲葉丈人
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] ナトリウムイオン依存型重炭酸イオン輸送体を発現するシロイヌナズナの解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上原晋，安達ふみ，稲葉靖子，稲葉丈人
  • 学会等名: 第39回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
  • 発表場所: 別府
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] 葉緑体内包膜への膜タンパク質の輸送 ～メカニズムとその応用～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 稲葉丈人
  • 学会等名: 第8回トランスポーター研究会九州部会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2015-07-18
  • 招待講演