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ABCタンパクを介したインドール系代謝産物の蓄積に関する液胞の機能分化

研究課題

研究課題/領域番号 17051018
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

矢崎 一史  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (00191099)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードABCトランスポー多 / At MRP12 / 液胞 / 除草剤耐性 / カマレキシン / ミヤコグサ / ゲノムワイド解析 / PDR / ABCタンパク質 / オーキシンホメオスタシス / AtMRP12 / IAA抱合体 / グルタチオン抱合体 / アシフルオルフェン
研究概要

ATP-binding cassette (ABC)タンパク質は、植物のゲノム中で120以上のメンバーを擁する大きな遺伝子ファミリーを形成している。本研究では、multidrug resistance-associated protein (MRP)ファミリーに属するAtMRP12との生理機能の解析と平行して、アブラナ科植物において重要な感染防御物質と考えられているカマレキシンの膜輸送に関するABCタンパク質の解析を行った。さらに新たな研究展開に向けた基盤構築の試みとして、マメ科のモデル植物であるミヤコグサのABCタンパク質に関しても、ゲノムワイドな情報解析を行った。
AtMRP12のN-末端に存在するTOドメインをGFPに連結し、タマネギ上皮細胞を使ったパーティクルガンによる蛍光観察で、このドメインが液胞膜に局在するシグナルになっていることを示唆するデータを得た。また、根の内鞘細胞で特異的に発現が高いことを示し、タグラインは除草剤に感受性になることを明らかにした。これらよりAtMRP12は、環境毒から根の中心柱を守る働きをしている可能性が示唆された。
カマレキシンの輸送体に関しては、バイオインフォマティクスによる絞込みを試みた。シロイヌナズナにおいて協調的発現遺伝子群の探索データベースATTED-IIを用い、カマレキシン生合成最終段階を担うP450(CYP71B15)と発現相関の高い遺伝子を検索したところ、AtPDR12が最も相関の高い遺伝子であることが判明した。AtPDR12は病原菌感染応答への関与が示唆されており、カマレキシン輸送体である可能性が高いと考えられた
モデル植物のミヤコグサのABCタンパク質ファミリーをゲノムワイドに解析した所、70%のカバー率(ESTの90%)の配列から、91個のABCタンパク質遺伝子を見いだした。マメ科植物としての本ファミリーの特徴が、PDRメンバーの重複性の高さにあることを見いだした。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Bowman-Birk proteinase inhibitor confers heavy metal and multiple drug tolerance in yeast2007

    • 著者名/発表者名
      Shitan, N.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology 48 (1)

      ページ: 193-197

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Human MDR1 and MRP1 recognize berberine as their transport substrate.2007

    • 著者名/発表者名
      Shitan, N.
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, Biochemistry 71 (1)

      ページ: 242-245

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Genome-wide analysis of ATP-binding cassette (ABC) proteins in a model legume plant, Lotus japonicus : comparison with Arabidopsis ABC protein family2006

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama, A.
    • 雑誌名

      DNA Research 13(5)

      ページ: 205-228

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ABC transporters involved in the transport of plant secondary metabolites.2006

    • 著者名/発表者名
      Yazaki, K.
    • 雑誌名

      FEBS Letters 580・4

      ページ: 1183-1191

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Transporters of secondary metabolites.2005

    • 著者名/発表者名
      Yazaki, K.
    • 雑誌名

      Curr.Opin.Plant Biol. 8・3

      ページ: 301-307

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] PGP4, an ATP-binding cassette P-glycoprotein, catalyzes auxin transport in Arabidopsis thaliana roots.2005

    • 著者名/発表者名
      Terasaka, K.
    • 雑誌名

      Plant Cell 17・11

      ページ: 2922-2939

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Establishment of Rhizobium-mediated transformation of Coptis japonica and molecular analyses of transgenic plants.2005

    • 著者名/発表者名
      Shitan, N.
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology 22・2

      ページ: 113-118

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of vacuolar transport of the endogenous akaloid berberine in Coptis japonica.2005

    • 著者名/発表者名
      Otani, M.
    • 雑誌名

      Plant Physiology 138・4

      ページ: 1939-1946

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物の形態とABC蛋白質2005

    • 著者名/発表者名
      矢崎一史
    • 雑誌名

      化学と生物 43・5

      ページ: 288-295

    • NAID

      10019045039

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Membrane transport of plant secondary metabolites.

    • 著者名/発表者名
      Shitan, N.
    • 雑誌名

      Plant Genetic Engineering Volume 9 (Ed. Pawan K. Jaiwal) (In press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Accumulation and membrane transport of plant alkaloids.

    • 著者名/発表者名
      Shitan, N.
    • 雑誌名

      Curr. Pharm. Biotech. (In press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物ABCタンパク質とオーキシン輸送

    • 著者名/発表者名
      矢崎一史
    • 雑誌名

      植物の生長調節 (印刷中)

    • NAID

      110006571026

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 植物の根部維管束の外層部でタンパク質を高発現するプロモーター2006

    • 発明者名
      矢崎 一史
    • 権利者名
      ニッタ(株)
    • 産業財産権番号
      2006-346488
    • 出願年月日
      2006-12-22
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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