C/N栄養シグナルと花成制御シグナル統合分子基盤の解明

• 研究課題/領域番号: 15K18819
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 佐藤 長緒 北海道大学, 理学研究院, 助教 (50609724)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016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: 細胞機能 / 環境適応 / 栄養素代謝 / プロテオミクス / 成長相転換

研究成果の概要

本研究課題では，C/N栄養シグナルと花成制御シグナル統合分子基盤の解明を目指し，新たなアプローチを試みた。まず，トランスクリプトーム解析から，C/Nシグナルの伝達に重要な因子として新規リン酸化キナーゼを単離し，機能を明らかにした。また，C/Nに応答したリン酸化プロテオーム解析の結果，栄養シグナルと花成シグナルの統合に関わる鍵因子候補が単離された。これら候補因子の変異体解析および遺伝子発現解析によって，栄養シグナルと光周期性依存花成経路のクロストークに関する新たな知見が得られた。これらの研究成果から，これまで未知であった栄養環境に応答した植物の成長相転換制御分子機構の一面が明らかになった。

研究成果

• [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)
• [国際共同研究] University of Washington(米国)
• [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)
• [国際共同研究] University of Washington/University of Minnesota(米国)
• [雑誌論文] Direct transcriptional activation of BT genes by NLP transcription factors is a key component of the nitrate response in Arabidopsis (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Maekawa, S., Konishi, M., Yoshioka, N., Sasaki, Y., Maeda, H., Ishida, T., Kato, Y., Yamaguchi, J. and Yanagisawa, S.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 483 号: 1 ページ: 380-386
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.12.135
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Arabidopsis CBL-interacting protein kinases regulate carbon/nitrogen-nutrient response by phosphorylating ubiquitin ligase ATL31. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasuda S, Aoyama S, Hasegawa Y, Sato T, Yamaguchi J
  • 雑誌名: Mol. Plant 巻: 10 号: 4 ページ: 605-618
  • DOI: 10.1016/j.molp.2017.01.005
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ubiquitin related enzymes and plant-specific ubiquitin ligase ATL family in tomato plants (2017)
  • 著者名/発表者名: Li X, Hasegawa Y, Lu Y and Sato T
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 巻: 印刷中
  • NAID: 130006789285
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization of ubiquitin ligase SlATL31 and proteomic analysis of 14-3-3 targets in tomato fruit tissue (Solanum lycopersicum L.) (2016)
  • 著者名/発表者名: Lu Y., Yasuda S., Li W., Fukao Y., Tohge T., Fernie A.R., Matsukura C., Ezura H., Sato T. and Yamaguchi J.
  • 雑誌名: Journal of Proteomics 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Integration of C/N-nutrient and multiple environmental signals into the ABA signaling cascade (2015)
  • 著者名/発表者名: Lu Y., Yamaguchi J. and Sato T.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 12 号: 12 ページ: e1048940-e1048940
  • DOI: 10.1080/15592324.2015.1048940
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ABI1 regulates carbon/nitrogen-nutrient signal transduction independent of ABA biosynthesis and canonical ABA signalling pathways in Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: Lu, Y. et al.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 66 号: 9 ページ: 2763-2771
  • DOI: 10.1093/jxb/erv086
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Ubiquitin signal involved in membrane trafficking for plant environmental stress responses (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeo Sato, Yoko Hasegawa, Shigetaka Yasuda and Junji Yamaguchi
  • 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
  • 招待講演
• [学会発表] 翻訳後修飾による新規植物基幹代謝制御機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤長緒
  • 学会等名: 日本植物細胞分子生物学会（上田）大会・シンポジウム
  • 発表場所: 信州大学繊維学部（長野県・上田市）
  • 年月日: 2016-09-01
  • 招待講演
• [学会発表] Arabidopsis CBL-Interacting Protein Kinases Regulate Carbon/Nitrogen-Nutrient Response by Phosphorylating Ubiquitin Ligase ATL31 (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeo Sato, Shigetaka Yasuda and Junji Yamaguchi
  • 学会等名: EMBO conference: The nitrogen nutrition of plants (Nitrogen 2016)
  • 発表場所: Montpellier (France)
  • 年月日: 2016-08-22
  • 国際学会
• [学会発表] Phosphoproteome analysis of carbon/nitrogen nutrient signal transduction in Arabidopsis plant (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato T., Aoyama S., Nomura Y., Nakagami H., Ito S., Abe M., Imaizumi T. and Yamaguchi J.
  • 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（岩手県・盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Receptor-like kinase LMK1 integrating C/N-nutrient and pathogen signal transduction (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato T.
  • 学会等名: 第4回エンドメンブレンミーティング
  • 発表場所: 北海道大学農学部（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2015-09-28
• [学会発表] Membrane-localized ubiquitin ligase ATL31 associated with TGN-SNAREs regulates plant response to nutrient availability (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato T., Huarancca Reyes T., Uemura T., Fukao Y., Nakano A. and Yamaguchi J.
  • 学会等名: EMBO conference Signalling in Plant Development
  • 発表場所: Bruno (Czech Republic)
  • 年月日: 2015-09-20
  • 国際学会
• [学会発表] 植物の炭素/窒素栄養バランス応答を制御する膜局在型ユビキチンリガーゼATL31の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤長緒，Thais HUARANCCA REYES，植村知博，深尾陽一朗，山口淳二
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2015年度京都大会
  • 発表場所: 京都大学（京都府・京都市）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 栄養による植物免疫の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤長緒
  • 学会等名: 第１回植物の栄養研究会
  • 発表場所: 東京大学弥生キャンパス（東京都・文京区）
  • 年月日: 2015-09-04
  • 招待講演
• [学会発表] ユビキチンリガーゼATL31と小胞輸送制御因子の相互作用による植物C/N栄養応答制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤長緒，Thais HUARANCCA REYES，植村知博，深尾陽一朗，山口淳二
  • 学会等名: 日本植物細胞分子生物学会（東京）大会・シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学弥生キャンパス（東京都・文京区）
  • 年月日: 2015-08-10
• [備考] 所属講座穂ホームページ
  • URL: http://www.sci.hokudai.ac.jp/CSF2-web/
• [備考] 所属講座ホームページ
  • URL: http://www.sci.hokudai.ac.jp/CSF2-web/