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シロイヌナズナのリン脂質生合成変異株の低温生育阻害に関する生理生化学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K07392
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 植物分子・生理科学
研究機関埼玉大学

研究代表者

西田 生郎  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40189288)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード呼吸活性 / 低温成長 / リン脂質生合成の意義 / 呼吸 / COP活性 / AOP活性 / 外向きNAD(P)HデヒドロゲナーゼNDB2 / 低温生育改善 / 恒常的活性型AOX1a* / 光呼吸 / 早期花成 / COP経路 / AOP経路 / COX活性 / 低温生育阻害 / ホスファチジルエタノールアミン / pect1-4 / aox1a / 脂質 / 植物 / 生理学
研究成果の概要

リン脂質ホスファチジルエタノールアミン(PE)は植物のミトコンドリアやペルオキシソームの膜を構成するリン脂質で、その生合成の低下は、ミトコンドリアやペルオキシソームのはたらきに大きく影響すると予想される。実際、PE生合成活性が野生型の1/4に低下したpect1-4変異株では、短日条件や低温での成長が著しく阻害される。また、花成時期が早まる。本研究では、pect1-4変異株の示す多面的変異表現型の発現が、呼吸活性低下によるストレス経路と、呼吸活性に依存しない非ストレス経路によって支配されることをあきらかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ホスファチジルエタノールアミン(PE)はミトコンドリアなどの細胞内小器官の膜を構成するリン脂質であるが、その生合成を完全に阻害すると、細胞が生存できず、さらなる研究を阻んでいた。われわれは、PE生合成活性が野生型の1/4まで低下したpect1-4変異株を用いることにより、ミトコンドリアの機能低下によってもたらされる変異は、呼吸に依存したストレス経路と、呼吸に依存しない非ストレス経路によって引き起こされることをあきらかにした。

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

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Eukaryotic lipid metabolic pathway is essential for functional chloroplasts and CO2 and light responses in Arabidopsis guard cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Negi, J., Munemasa, S., Song, B., Tadakuma, R., Fujita, M., Azoulay-Shemer, T., Engineer, C. B., Kusumi, K., Nishida, I., Schroeder, J. I. and Iba, K.
    • 雑誌名

      Proc Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 115 号: 36 ページ: 9038-9043

    • DOI

      10.1073/pnas.1810458115

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] シロイヌナズナpect1-4変異株における早期花成メカニズムの解析2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤有季,星野奈摘,生貝咲貴,藤木友紀,西田生郎
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A mechamism of early flowering in pect1-4 mutants of Arabidopsis thaliana2019

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Hoshino, N., Ikegai, S. and Nishida, I.
    • 学会等名
      8th Asian-Oceanian Symposium on Plant Lipids (ASPL2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シロイヌナズナpect1-4変異株における早期花成メカニズムの解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤有季,星野奈摘,生貝咲貴,西田生郎
    • 学会等名
      第32回植物脂質シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 恒常的活性型AOX1a*の過剰発現はpect1-4変異株のCOP活性低下を解消する2019

    • 著者名/発表者名
      中沢和音、清水琢登、西田生郎
    • 学会等名
      第32回植物脂質シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナpect1-4変異株における早期花成とヒストン修飾に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤有季、星野奈摘、生貝咲貴、藤木友紀、西田生郎
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ種子貯蔵タンパク質変異株における種子特異的BnDGAT1発現の影響2018

    • 著者名/発表者名
      Nishida, I., Haneishi, K., Inanobe, A., Sato, A., Kato, A., Lee, Y. and Fujiki, Y.
    • 学会等名
      第31回植物脂質シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナのPI3P結合タンパク質AtFYVE2のオートファジーと老化葉における役割2018

    • 著者名/発表者名
      藤木友紀、岡部茉莉子、Youngsook Lee、西田生郎
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The CDP-choline Pathway to Phosphatidylcholine Biosynthesis is Required for the Maintenance of Endoplasmic Reticulum at Low Temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Kuga, C., Sato, Y., Yatake, M. and Nishida, I.
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Plant Lipids
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Genetic Disruption of CRC 12S Globulin and Overexpression of BnDGAT1 Synergistically Improve the Seed Oil Content in Arabidopsis2018

    • 著者名/発表者名
      Fujiki, Y., Haneishi, K., Sato, A., Kato, A., Lee, Y. and Nishida, I.
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Plant Lipids
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] pect1-4 aox1a-1 Double Mutants Grow Better Than pect1-4 Single Mutants at Low Temperature2018

    • 著者名/発表者名
      akuto Shimizu, Ko Noguchi, Ikuo Nishida
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A mechanism of early flowering in Arabidopsis thaliana pect1-4 mutants2017

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Hoshino, Saki Ikegai, Mayu Nakagawa, Yuki Fujiki, Ikuo Nishida
    • 学会等名
      Japanese Society of Plant Physiologists Annual Meeting
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県、鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] pect1-4のCOP活性低下はpect1-4 aox1a-1では解消する2017

    • 著者名/発表者名
      清水琢登 矢竹美樹 野口航 西田生郎
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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