脂質性分子によるオルガネラ膜イオン輸送体の活性化機構の解析と高感度解析技術の構築

• 研究課題/領域番号: 15K18678
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 浜本 晋 東北大学, 工学研究科, 助教 (10533812)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: イオンチャネル / 出芽酵母 / 液胞 / カルシウム / 酵母 / Ca2+ / トランスポーター / チャネル

研究成果の概要

出芽酵母TRPチャネルTRPY1の活性調節機構の解明を行なった。 TRPY1は高浸透圧ストレスによって活性化して液胞から細胞質にCa2+を放出し、PI(3,5)P2合成酵素欠損株ではこの高浸透圧応答が消失する。この知見から、TRPY1の高浸透圧応答にPI(3,5)P2が必要もしくはPI(3)Pの蓄積によってTRPY1が 抑制される可能性が推察される。本課題を明らかにするためにPI(3)P処理した酵母液胞膜を用いて電気生理学的測定であるパッチクランプ法を用いた活性測定を行なったところ、TRPY1活性の低下を見出した。このことより、PI(3)PによってTRPY1が抑制されることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Identification and Characterization of Compounds that Affect Stomatal Movements (2018)
  • 著者名/発表者名: Toh S, Inoue S, Toda Y, Yuki T, Suzuki K, Hamamoto S, Fukatsu K, Aoki S, Uchida M, Asai E, Uozumi N, Sato A, Kinoshita T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: in press ページ: 1568-1580
  • DOI: 10.1093/pcp/pcy061
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] N-myristoylation and S-acylation are common modifications of Ca2+ -regulated Arabidopsis kinases and are required for activation of the SLAC1 anion channel. (2018)
  • 著者名/発表者名: Saito Shunya、Hamamoto Shin、Moriya Koko、Matsuura Aiko、Sato Yoko、Muto Jun、Noguchi Hiroto、Yamauchi Seiji、Tozawa Yuzuru、Ueda Minoru、Hashimoto Kenji、Koester Philipp、Dong Qiuyan、Held Katrin、Kudla Joerg、Utsumi Toshihiko、Uozumi Nobuyuki
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 218 ページ: 1504-1521
  • DOI: 10.1111/nph.15053
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] In vitro and in vivo characterization of modulation of the vacuolar cation channel TRPY1 from Saccharomyces cerevisiae (2018)
  • 著者名/発表者名: Shin Hamamoto, Yasuo Mori, Isamu Yabe, Nobuyuki Uozumi
  • 雑誌名: The FEBS Journal 巻: 285 ページ: 1146-1161
  • DOI: 10.1111/febs.14399
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dimerization of GTR1 regulates their plasma membrane localization (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru Yasuhiro、Washiyama Kento、Oikawa Takaya、Hamamoto Shin、Uozumi Nobuyuki、Ueda Minoru
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav. 巻: 12 ページ: 1334749-1334749
  • DOI: 10.1080/15592324.2017.1334749
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] Kup-mediated Cs+ uptake and Kdp-driven K+ uptake coordinate to promote cell growth during excess Cs+ conditions in Escherichia coli (2017)
  • 著者名/発表者名: Ellen Tanudjaja, Naomi Hoshi, Yi-Hsin Su, Shin Hamamoto & Nobuyuki Uozumi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1038/s41598-017-02164-7
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] GTR1 is a jasmonic acid and jasmonoyl-l-isoleucine transporter in Arabidopsis thaliana (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, Y., Oikawa, T., Suzuki, T., Takeishi, S., Matsuura, H., Takahashi, K., Hamamoto, S., Uozumi, N., Shimizu, T., Seo, M., Ohta, H., and Ueda, M.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 81 ページ: 249-255
  • DOI: 10.1080/09168451.2016.1246174
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Involvement of potassium transport systems in the response of Synechocystis PCC 6803 cyanobactria to external pH change, high-intensity light sress and heavy metal stress. (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, T. Oikawa, S. Hamamoto, Y. Ishimaru, T. Utsumi, J. Chen, M. Kanamori, Y. Sasaki-Sekimoto, M. Shimojima, S. Masuda, Y. Kamiya, M. Seo, N. Uozumi, M. Ueda, H. Ohta, A
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 6 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1038/ncomms7095
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ion channels in plant bioenergetic organelles chloroplast and mitochondria: from molecular identification to function. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto, S., Horie, T., Hauser, F., Deinlein, U., Schroeder J.I. and Uozumi, N.
  • 雑誌名: Mol. Plant 巻: 32 ページ: 113-120
  • DOI: 10.1016/j.copbio.2014.11.025
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [学会発表] 浸透圧ストレスで誘導される大腸菌のフロック形成機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 菅原慶太，早坂俊亮，浜本 晋，井原邦夫，斎藤浩美，小林 弘，魚住 信之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都）
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] 高浸透圧条件下における大腸菌機械受容チャネルYbdGのC末端領域の機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 雨宮駿, 豊田隼斗, 浜本晋, 鎌形清人, 古田忠臣, 井原邦夫, 斎藤浩美, 小林弘, 魚住信之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都）
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] 出芽酵母のストレス応答に関わる新規４つの陽イオンチャネルの機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上原千央、星直美、浜本晋、魚住信之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都）
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] Inhibition of Arabidopsis K+ channel by flavonoids (2017)
  • 著者名/発表者名: 遠藤晃輔, 浜本晋, 魚住信之
  • 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（鹿児島市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] シロイヌナズナのathkt1欠損株におけるNa, K循環と蓄積の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹林昂亮，菊永英寿，加藤恵，横山隆亮，西谷和彦，渡部浩司，須田利美，黒森崇，石川敦司，堀江智明，鈴井伸郎，尹永根，河地有木，藤巻秀，樋口恭子，森泉，浜本晋，魚住信之
  • 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（鹿児島市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Characterization of novel calcium channels in Saccharomyces cerevisiae (2017)
  • 著者名/発表者名: Asuka Shibata, Shin Hamamoto and Nobuyuki Uozumi
  • 学会等名: Tohoku University's Chemistry Summer School
• [学会発表] 芽酵母の新規Ca2+輸送体の機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上原千央，浜本晋，星直美，魚住信之
  • 学会等名: 第12回トランスポーター研究会
• [学会発表] 酵母における新規Ca2+輸送タンパク質の局在性と遺伝子発現の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 柴田あすか, 上原千央, 星直美, 浜本晋, 魚住信之
  • 学会等名: 第12回トランスポーター研究会
• [学会発表] 酵母液胞TRPの機能と役割とオルガネラ輸送体の大腸菌を用いた解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 魚住信之，浜本晋
  • 学会等名: 第13回TRPチャネル研究会
• [学会発表] 酵母液胞膜局在性TRPチャネルの機能解析と 酵母液胞膜を発現系としたイオンチャネルの解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 浜本 晋
  • 学会等名: イオンチャネル研究会
• [学会発表] 大腸菌K取込みトランスポーターKupの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: Ellen, 星直美，蘇怡欣，七谷圭，浜本晋，魚住信之
  • 学会等名: 第68回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 富山国際会議城（富山市）
  • 年月日: 2016-09-26
• [学会発表] ホスファチジルイノシトールリン酸による酵母液胞膜Ca<SUP>2+</SUP>チャネルTRPY1の活性調節機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浜本晋, 矢部勇, 森泰生, 魚住信之
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] Lipidation of Arabidopsis CPK6 promotes the plasma membrane targeting and the stomata closure mediated by activation of SLAC1 in Arabidopsis guard cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Saito, S., Hamamoto, S., Sato, Y., Uozumi, N., Hashimoto, K., Kudla, J., Utsumi, T., Moriya, K., Tozawa, Y., and Yamauchi, S.
  • 学会等名: International workshop on Plant Membrane Biology
  • 発表場所: Annapolis Maryland, USA
  • 年月日: 2016-06-05
• [学会発表] C-terminal cytosolic region of YVC1 is involved in regulation of calcium channel activity in yeast vacuolar membrane (2016)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto, S., Yabe, I. and Uozumi, N.
  • 学会等名: International workshop on Plant Membrane Biology
  • 発表場所: Annapolis Maryland, USA
  • 年月日: 2016-06-05
• [学会発表] Wound-inducible GTR1 transporter is involved in JA-Ile translocation during wound response in Arabidopsis (2016)
  • 著者名/発表者名: Oikawa,T., Ishimaru, Y., Takeishi, S., Matsuura, H., Takahashi, K., Hamamoto, S., Uozumi, N., Shimizu, T., Seo, M., Ohta, H., and Ueda., M.
  • 学会等名: International workshop on Plant Membrane Biology
  • 発表場所: Annapolis Maryland, USA
  • 年月日: 2016-06-05
• [学会発表] 酵母の細胞壁合成に関わる新規膜タンパク質の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上原千央，星直美，浜本晋，魚住信之
  • 学会等名: 日本農芸化学2016
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] Regulatory mechanism of TRP channel in yeast tonoplast (2015)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto, S., Yabe, I., and Uozumi, N.
  • 学会等名: 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
  • 発表場所: Honolulu Hawai，USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] 大腸菌の陰イオン感受性変異株の単離と陰イオン耐性遺伝子の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅原慶太，早坂俊亮，浜本晋，井原邦夫，斎藤浩美，小林弘，魚住信之
  • 学会等名: 第67回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 城山観光ホテル（鹿児島市）
  • 年月日: 2015-10-26