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ムギネ酸類・ニコチアナミン分泌を介した鉄移行と鉄恒常性維持の分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K18658
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 植物栄養学・土壌学
研究機関明治学院大学

研究代表者

野副 朋子  明治学院大学, 教養教育センター, 講師 (90590208)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード鉄 / ムギネ酸類 / ニコチアナミン / トランスポーター / イネ科植物 / ムギネ酸 / ENA1 / イネ / エリアンサス / サツマイモ / オリーブ / 金属栄養
研究成果の概要

植物が土壌中の水に溶けにくい鉄を獲得して利用するためにつくり出すアミノ酸の一種であるムギネ酸類及びニコチアナミンの輸送に関わるタンパク質TOM2、ENA1と合成に関わる酵素タンパク質DMASの機能を解析した。ムギネ酸類やニコチアナミン量の増加により、有用作物であるサツマイモ及びエリアンサスの鉄含量及び鉄欠乏耐性能が向上することを示した。鉄欠乏耐性の高いオリーブはムギネ酸生合成経路で働く酵素遺伝子と似た遺伝子を持ち、ムギネ酸類を合成することを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

全ての生物に取って必須な金属栄養素である鉄は、土壌中に豊富に存在するが、その大部分が水に溶けにくい三価鉄として存在しているため植物は利用できない。また、我々人が食物から摂取する鉄は究極的には植物が土壌から獲得し、可食部に蓄積したものに由来する。作物増産及び人の健康を向上するためには植物の鉄獲得の分子機構を理解して増強することが求められる。本研究の成果は、作物の鉄欠乏耐性能力及び鉄含有量を増強する技術の開発につながると期待される。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 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

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] IPK/バイロイト大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Characterization of the Nicotianamine Exporter ENA1 in Rice2019

    • 著者名/発表者名
      Nozoye Tomoko、von Wiren Nicolaus、Sato Yoshikatsu、Higashiyama Tetsuya、Nakanishi Hiromi、Nishizawa Naoko K.
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 10 ページ: 1-1

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.00502

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 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] Synthesis by OsNAS3 Is Important for Mitigating Iron Excess Stress in Rice.2019

    • 著者名/発表者名
      Aung MS, Masuda H, Nozoye T,Kobayashi T, Jeon J-S, An G, Nishizawa NK.
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Sciences

      巻: 10 ページ: 660-660

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.00660

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Iron transport and its regulation in plants2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Takanori、Nozoye Tomoko、Nishizawa Naoko K.
    • 雑誌名

      Free Radical Biology and Medicine

      巻: 133 ページ: 11-20

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2018.10.439

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Nicotianamine Synthase Gene Is a Useful Candidate for Improving the Nutritional Qualities and Fe-Deficiency Tolerance of Various Crops2018

    • 著者名/発表者名
      Nozoye Tomoko
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 9 ページ: 340-340

    • DOI

      10.3389/fpls.2018.00340

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bioenergy grass [Erianthus ravennae (L.) Beauv.] secretes two members of mugineic acid family phytosiderophores which involved in their tolerance to Fe deficiency2017

    • 著者名/発表者名
      Nozoye Tomoko、Aung May Sann、Masuda Hiroshi、Nakanishi Hiromi、Nishizawa Naoko K.
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 63 号: 6 ページ: 543-552

    • DOI

      10.1080/00380768.2017.1394168

    • 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] Overexpression of barley nicotianamine synthase 1 confers tolerance in the sweet potato to iron deficiency in calcareous soil.2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nozoye, M. Otani, T. Senoura, H. Nakanishi, N.K. Nishizawa
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 印刷中 号: 1-2 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1007/s11104-016-3134-4

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The detection of endogenous 2’-deoxymugineic acid in olives (Olea europaea L.) indicates the biosynthesis of mugineic acid family phytosiderophores in non-graminaceous plants.2016

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, T. Nozoye, S. Nagasaka, H. Nakanishi, N.K. Nishizawa, S. Mori
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 62 号: 5-6 ページ: 481-488

    • DOI

      10.1080/00380768.2016.1230724

    • 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] The phytosiderophore efflux transporter TOM2 is involved in metal transport in rice2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Nozoye, Seiji Nagasaka, Takanori Kobayashi, Yuki Sato, Nobuyuki Uozumi, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 290 号: 46 ページ: 27688-27699

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.635193

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Characterization of the nicotianamine exporter ENA1 in rice2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Nozoye1,2, Nicolaus von Wirén, Yoshikatsu Sato, Tetsuya Higashiyama, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イネのニコチアナミン排出型トランスポーターENA1の 植物における機能の解析2019

    • 著者名/発表者名
      野副 朋子, von Wirén Nicolaus, 佐藤 良勝, 東山 哲也, 中西 啓仁, 西澤 直子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2019年度静岡大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The study of iron nutrition in the graminaceous plants2019

    • 著者名/発表者名
      野副 朋子
    • 学会等名
      第14回ムギ類研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of iron uptake strategy in Bioenergy grass [Erianthus ravennae (L.) Beauv.]2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Nozoye, May Sann Aung, Hiroshi Masuda, Hiromi Nakanishi, Naoko K Nishizawa
    • 学会等名
      19th International Symposium on Iron Nutrition and Interaction in Plants
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Barley nicotianamine synthase 1 (HvNAS1) gene is usuful candidate to improve nutritional qualities and agricultural productivity in soybean and sweet potato2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Nozoye, Takeshi Senoura, Suyoen Kim, Yuske Kakei, Michiko Takahashi, Motoyasu Otani, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      XVIII International Plant Nutrition Colloquium (IPNC)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 植物の金属キレーターニコチアナミン及びムギネ酸類の分泌機構2016

    • 著者名/発表者名
      野副 朋子
    • 学会等名
      第40回日本鉄バイオサイエンス学会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Overexpression of barley nicotianamine synthase 1 (HvNAS1) confer tolerance to Fe deficiency on calcareous soil in soybean and sweet potato.2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Nozoye, Takeshi Senoura, Suyoen Kim, Yuske Kakei, Michiko Takahashi, Motoyasu Otani, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      18th International Symposium on Iron Nutrition and Interaction in Plants
    • 発表場所
      Universidad Autónoma de Madrid (Madrid, Spain)
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] XVIII International Plant Nutrition Colloquium (IPNC)2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 18th International Symposium on Iron Nutrition and Interaction in Plants2016

    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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