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葉緑体における新規な局在化メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 16658042
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 応用生物化学
研究機関新潟大学

研究代表者

三ツ井 敏明  新潟大学, 自然科学系, 教授 (70183960)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードイネ / タマネギ / オルガネラ / プラスチド / α・アミラーゼ / ヌクレオチドピロホスファターゼ / 分泌 / プラスチド局在化機構 / ホスホジエステラーゼ / 0sNPP1 / α-アミラーゼI-1 / 葉緑体 / OsNPP1 / 局在化機構
研究概要

葉緑体は、光合成機能を有する重要な細胞内小器官である。また、葉緑体が分化したアミロプラストは、植物のみならず地球上のすべての生命にとって最も重要なエネルギー蓄積過程の1つである光合成産物のデンプンへの集積を行う。本研究課題は、分子細胞生物学的研究手法を駆使して穀類細胞において核ゲノムにコードされている酵素タンパク質の葉緑体・アミロプラストへのターゲティング機構を再検討し、プラスチド構成タンパク質の新規なターゲティング機構の存在を明らかにすることを目的とした。これまでの研究から、プラスチド局在化に関わる典型的なトランジットペプチドを有しないヌクレオチドピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼ(NPP1)およびα-アミラーゼI-1(AmyI-1)は、ともに分泌経路(小胞体-ゴルジ体系)からプラスチドへ輸送・局在化することが示唆された。そこで、NPPIおよびAmyI-1のプラスチド局在化シグナルを決定するために、これらのポリペプチド鎖の種々の領域をコードする遺伝子と緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子との融合遺伝子をアグロバクテリウム法あるいはパーテクルガン法によりイネ細胞あるいはタマネギ細胞に導入し、発現したキメラタンパク質のプラスチドへのターゲティングを蛍光顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した。その結果、NPP1およびAmyI-1前駆体のN-末端にある小胞体シグナル配列のみではプラスチド局在化はできないことが分かった。さらに、AmyI-1において絞り込んだシグナル候補領域に点突然変異を導入し、プラスチド局在化能を解析した結果、プラスチドターゲティングシグナルは特定のアミノ酸配列ではなく、その領域の立体構造が重要であることが示唆された。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (11件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation and characterization of a novel rice plant-specific kinesin.2006

    • 著者名/発表者名
      Nobuhisa UMEKI
    • 雑誌名

      J. Biochem. 139

      ページ: 645-654

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Intermolecular cross-linking of a novel rice kinesin K16 motor domain with a photoreactive ATP derivative.2006

    • 著者名/発表者名
      Nobuhisa UMEKI
    • 雑誌名

      J. Biochem. 139

      ページ: 831-836

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Conformational change of the loop L5 in rice kinesin motor domain induced by nucleotide binding.2006

    • 著者名/発表者名
      Nobuhisa UMEKI
    • 雑誌名

      J. Biochem. 139

      ページ: 857-864

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Rice plastidial N-glycosylated nucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase is transported from the ER-Golgi to the chloroplast through the secretory pathway.2006

    • 著者名/発表者名
      Yohei NANJO
    • 雑誌名

      Plant Cell 18

      ページ: 2582-2592

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] α-Amylase affects starch accumulation in rice grain.2006

    • 著者名/発表者名
      Satoru ASATSUMA
    • 雑誌名

      J. Appl. Glycosci. 53

      ページ: 187-192

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Involvement of α-amylaseI-1 in starch-degradation in rice chioroplasts.2005

    • 著者名/発表者名
      Satoru ASATSUMA
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 46(6)

      ページ: 858-869

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of the concentration of bioactive gibberellin in germinating rice seed using the α-amylase induction from aleurone cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro MITSUNAGA
    • 雑誌名

      J.Appl.Glycosci. 52

      ページ: 399-402

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] デンプン代謝からみた白未熟粒発生メカニズム(研究の現状).2005

    • 著者名/発表者名
      三ツ井敏明
    • 雑誌名

      農業技術 60(10)

      ページ: 447-452

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Proteomic identification of α-amylase isoforms encoded by RAmy3B/3C from germinating rice seeds2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nanjo
    • 雑誌名

      Biosci.Biotech.Biochem 68(1)

      ページ: 112-118

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Posttranscriptional regulation of □-amylase II-4 expression by giberellin in germinating rice seeds2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nanjo
    • 雑誌名

      Plant Physiol.Biochem 42(6)

      ページ: 477-484

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Proteomics of the rice cell : systematic identification of the protein populations in subcellular compartments.2004

    • 著者名/発表者名
      N.Tanaka
    • 雑誌名

      Mol.Genet.Gen. 70(8),

      ページ: 4604-4612

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] デンプン集積能力の高い形質転換植物およびその製造2005

    • 発明者名
      三ツ井敏明
    • 権利者名
      国立大学法人新潟大学
    • 産業財産権番号
      2005-349100
    • 出願年月日
      2005-12-02
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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