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リン酸化プロテオミクスによるフォトトロピンの新奇リン酸化基質の同定

研究課題

研究課題/領域番号 15K14552
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 植物分子・生理科学
研究機関山口大学 (2016-2018)
九州大学 (2015)

研究代表者

武宮 淳史  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (80448406)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード青色光 / フォトトロピン / プロテオーム / リン酸化 / シグナル伝達
研究成果の概要

青色光受容体フォトトロピンは植物の光合成機能の最適化や成長の促進に関わる多様な光応答を制御する。フォトトロピンは光受容により活性化される光受容体キナーゼであり、下流の因子をリン酸化することでシグナルを伝達すると考えられる。しかし、その実体については不明な点が多い。本研究ではリン酸化プロテオームとin vitroキナーゼアッセイにより、フォトトロピンによって直接リン酸化される新奇基質候補タンパク質を複数同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フォトトロピンによって感知された光情報は、光屈性や葉緑体運動、気孔開口、葉の展開など、様々な光応答を引き起こし、光合成を増大させる。本研究では、フォトトロピンによる光情報の変換過程の解明を目的として、光受容体キナーゼであるフォトトロピンの新奇リン酸化基質の探索を行い、複数の基質候補タンパク質を同定した。今後、これらの因子の機能を詳しく解析することにより、フォトトロピン応答の初期過程や反応多様性のメカニズムの解明など、生命の光情報変換の理解において重要な知見をもたらすことが期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Blue light and CO2 signals converge to regulate light-induced stomatal opening2017

    • 著者名/発表者名
      Hiyama Asami、Takemiya Atsushi、Munemasa Shintaro、Okuma Eiji、Sugiyama Naoyuki、Tada Yasuomi、Murata Yoshiyuki、Shimazaki Ken-ichiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 1284-1284

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01237-5

    • NAID

      120006368181

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brassinosteroid involvement in Arabidopsis thaliana stomatal opening.2017

    • 著者名/発表者名
      Inoue S, Iwashita N, Takahashi Y, Gotoh E, Okuma E, Hayashi M, Tabata R, Takemiya A, Doi M, Murata Y, Kinoshita T. and Shimazaki K.
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiol.

      巻: 58 号: 6 ページ: 1048-1058

    • DOI

      10.1093/pcp/pcx049

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] RPT2/NCH1 subfamily of NPH3-like proteins is essential for the chloroplast accumulation response in land plants2016

    • 著者名/発表者名
      Suetsugu, N., Takemiya, A., Kong, S.-G., Higa, T., Komatsu, A., Shimazaki, K. Kohchi, T. and Wada, M.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 113 号: 37 ページ: 10424-10429

    • DOI

      10.1073/pnas.1602151113

    • NAID

      120005829445

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional characterization of Arabidopsis phototropin 1 in the hypocotyl apex.2016

    • 著者名/発表者名
      Stuart Sullivan, Atsushi Takemiya, Eros Kharshiing, Catherine Cloix, Ken-ichiro Shimazaki, John M. Christie
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 88 号: 6 ページ: 907-920

    • DOI

      10.1111/tpj.13313

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Plasma membrane H+-ATPase1 (AHA1) plays a major role in Arabidopsis thaliana for stomatal opening in response to blue light.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi S, Takemiya A, Sakamoto T, Kurata T, Kinoshita T, Shimazaki K.
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 171(4) 号: 4 ページ: 2731-2743

    • DOI

      10.1104/pp.16.01581

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arabidopsis phot1 and phot2 phosphorylate BLUS1 kinase with different properties in stomatal opening2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takemiya, Ken-ichiro Shimazaki
    • 雑誌名

      J. Plant Res.

      巻: 129 号: 2 ページ: 167-174

    • DOI

      10.1007/s10265-015-0780-1

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reconstitution of an initial step of phototropin signaling in stomatal guard cells2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takemiya, Ayaka Doi, Sayumi Yoshida, Koji Okajima, Satoru Tokutomi, Ken-ichiro Shimazaki
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 57 号: 1 ページ: 152-159

    • DOI

      10.1093/pcp/pcv180

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Signaling network of phototropin-regulated stomatal opening2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takemiya
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Plant Biology 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 気孔孔辺細胞において青色光に応答してリン酸化されるE3ユビキチンリガーゼの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      山内翔太、杉山直幸、島崎研一郎、武宮淳史
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 孔辺細胞青色光シグナル伝達におけるBLUS1のC末端領域の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      細谷桜子、古屋繁一、島崎研一郎、武宮淳史
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of blue light signaling for stomatal opening2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takemiya, Shota Yamauchi, Asami Hiyama, Ken-ichiro Shimazaki
    • 学会等名
      Japan-Finland Seminar 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 気孔孔辺細胞において青色光依存的にリン酸化される情報伝達因子の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      山内翔太、武宮淳史
    • 学会等名
      生物系三学会中四国支部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 青色光による気孔開口の必須因子BLUS1のC末端領域の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      細谷桜子、古屋繁一、島崎研一郎、武宮淳史
    • 学会等名
      生物系三学会中四国支部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光によらず暗所で気孔が開口するシロイヌナズナG7-9D変異体の表現型解析2018

    • 著者名/発表者名
      楢原康太、石川和弥、島崎研一郎、武宮淳史
    • 学会等名
      生物系三学会中四国支部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 青色光特異的な気孔開口に異常を示すシロイヌナズナ突然変異体の単離と機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      小林遥貴、武宮淳史
    • 学会等名
      生物系三学会中四国支部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 青色光による気孔開口の必須因子BLUS1のC末端領域の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      細谷桜子、古屋繁一、島崎研一郎、武宮淳史
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 孔辺細胞のCBCキナーゼはフォトトロピンに依存して陰イオンチャネル活性を抑える2018

    • 著者名/発表者名
      樋山麻美、武宮淳史、杉山直幸、宗正晋太郎、大熊英二、村田芳行、島崎研一郎
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CBCキナーゼは青色光とCO2のシグナルを統合し光照射下での気孔開口に寄与する2018

    • 著者名/発表者名
      樋山麻美、武宮淳史、杉山直幸、多田安臣、島崎研一郎
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Early phototropin signaling in blue light-dependent stomatal opening2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takemiya, Asami Hiyama, Ken-ichiro Shimazaki
    • 学会等名
      International Symposium on Plant Photobiology 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CBC kinases converge blue light and CO2 signals for stomatal opening under the light2018

    • 著者名/発表者名
      Asami Hiyama, Atsushi Takemiya, Naoyuki Sugiyama, Yasuomi Tada, Ken-ichiro Shimazaki
    • 学会等名
      International Symposium on Plant Photobiology 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CBC kinases mediate inhibition of S-type anion channels through phototropic-mediated pathway in guard cells2018

    • 著者名/発表者名
      Asami Hiyama, Atsushi Takemiya, Naoyuki Sugiyama, Shintaro Munemasa, Eiji Okuma, Yoshiyuki Murata, Ken-ichiro Shimazaki
    • 学会等名
      International Symposium on Plant Photobiology 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] P4-ATPase (Phospholipid Flippase) 変異がフォトトロピン応答に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      長生昌紘、武宮淳史、望月伸悦、長谷あきら、鈴木友美
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 青色光に応答した気孔開口の情報伝達機構2016

    • 著者名/発表者名
      武宮淳史
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] phot1 と phot2 による BLUS1 のリン酸化能の違いが気孔開口の光応答性を制御する2016

    • 著者名/発表者名
      武宮淳史、島崎研一郎
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 青色光依存の気孔開口に働く AHA1C-末のリン酸化部位の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      山内翔太、武宮淳史、木下俊則、島崎研一郎
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 青色光受容体フォトトロピンと相互作用するプロテインキナーゼの同定と機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      井上晋一郎、Eirini Kaiserli、高橋宏隆、澤崎達也、木下俊則、John M Christie、Zhang Xiao、武宮淳史、島崎研一郎
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 青色光に応答した気孔開口のシグナル伝達機構2016

    • 著者名/発表者名
      武宮淳史
    • 学会等名
      三学会合同福岡例会
    • 発表場所
      福岡女子大学(福岡県・福岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2021-05-06  

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