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選択的オートファジーによる葉緑体のリサイクルと品質管理の分子基盤(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 15KK0270
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 応用分子細胞生物学
研究機関東北大学

研究代表者

石田 宏幸  東北大学, 農学研究科, 准教授 (60312625)

研究期間 (年度) 2016 – 2019
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワード葉緑体 / オートファジー / シロイヌナズナ / 栄養リサイクル / 葉の老化
研究成果の概要

本研究では葉緑体の選択的オートファジーに関わる分子機構についての解明を目的として、米国コーネル大学Klaas van Wijk教授との共同研究を進め、以下の成果を得た。(1)順遺伝学により単離したRCB経路に異常をきたす新奇突然変異体の原因遺伝子を同定した。(2)葉緑体オートファジーに関わる小胞Rubisco-containing body(RCB)を密度勾配超遠心法により分画した。(3)葉緑体オートファジーに関わる新奇レセプター候補を共免疫沈降と液体クロマトグラフィー-質量分析法(LC-MS/MS解析)により探索した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物に特有のオルガネラである葉緑体に注目し、選択的オートファジーのメカニズムについて酵母や動物の研究だけでは得られない基礎的な知見を提供した。植物のタンパク質代謝研究を先導するKlaas van Wijk教授(米国、コーネル大学)らと強固な国際共同研究ネットワークを構築した。葉緑体のリサイクルや品質管理は、必須栄養素の体内転流、光合成、バイオマスや有用物質生産などと密接にかかわっており、そのメカニズムの一端を明らかにしたことは、今後の応用的な研究の展開に向けても意義深い。

報告書

(5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
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] コーネル大学(米国)2017

    • 年月日
      2017-09-09
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] An additional role for chloroplast proteins?an amino acid reservoir for energy production during sugar starvation2018

    • 著者名/発表者名
      Izumi Masanori、Ishida Hiroyuki
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 14 号: 1 ページ: 1552057-1552057

    • DOI

      10.1080/15592324.2018.1552057

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autophagic protein degradation provides substrates to amino acid catabolic pathways as an adaptive response to sugar starvation in Arabidopsis2018

    • 著者名/発表者名
      Hirota, T., Izumi, M., Wada, S., Makino, A., Ishida, H.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: (印刷中) ページ: 1363-1376

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy005

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impacts of autophagy on nitrogen use efficiency in plants2018

    • 著者名/発表者名
      Ishida, H., Makino, A
    • 雑誌名

      Soil Sci. Plant Nutr.

      巻: 64 号: 1 ページ: 100-105

    • DOI

      10.1080/00380768.2017.1412239

    • NAID

      210000011955

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autophagy is induced under Zn limitation and contributes to Zn-limited stress tolerance in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana)2017

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, M., Kimura, K., Makino, A., Ishida, H.
    • 雑誌名

      Soil Sci. Plant Nutr.

      巻: 63 号: 4 ページ: 342-350

    • DOI

      10.1080/00380768.2017.1360750

    • NAID

      210000011915

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シロイヌナズナにおいてATG8-interacting protein (ATI1およびATI2)の発現抑制は葉緑体のオートファジーに影響を及ぼさない2020

    • 著者名/発表者名
      西村 翼, 和田慎也, 泉 正範, 中村咲耶, 牧野 周, Gad Galili, 石田宏幸
    • 学会等名
      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] GFS9はシロイヌナズナの暗所芽生えにおけるプラスチドのピースミールオートファジーに関与する2019

    • 著者名/発表者名
      石田 宏幸, 石田 ひろみ, 泉 正範, 林 誠, 牧野 周, Klaas van Wijk
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける亜鉛栄養制限下でのオートファジーの誘導とストレス耐性への寄与2018

    • 著者名/発表者名
      江口雅丈, 木村和彦, 牧野 周, 石田宏幸
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物の栄養リサイクルとオートファジー2018

    • 著者名/発表者名
      石田宏幸
    • 学会等名
      第34回ユーグレナ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-10-04   更新日: 2021-02-19  

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