シロイヌナズナのタグラインを用いた核コードの葉緑体タンパク質遺伝子の網羅的解析

• 研究課題/領域番号: 17681022
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 基礎ゲノム科学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 本橋 令子 静岡大学, 農学部, 准教授 (90332296)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 28,860千円 (直接経費: 22,200千円、間接経費: 6,660千円); 2007年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円); 2006年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2005年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
• キーワード: 葉緑体 / アルビノ / シロイヌナズナ / メタボローム解析 / プロテオーム解析 / アルビノ変異体 / タグライン

研究概要

1)得られたalbino orpale green(apg)変異体の多くの原因遺伝子がmRNAの安定性、プロセッシングに関与するものであった。今後、これらの原因遺伝子の機能解析を進め、核コード葉緑体タンパク質による葉緑体ゲノム遺伝子の転写後調節の研究に大きく貢献する。また、収集した葉緑体タンパク質遺伝子の破壊株を用いて、様々なスクリーニングを行った結果、老化やクロロフィル分解に関係する変異体は単離することはできなかったが、共同研究者によって、葉緑体遺伝子のeditingfactorとクロロフィル合成系に関与する変異体が単離された。
2)メタボロミクス解析:フーリエ変換イオンサイクロトロン型質量分離装置FT-MSを用い、apg変異体の網羅的な代謝物プロファイリングにより、フェノタイピングを行なった。さらに、GC-MSを用いapg変異体よりメタボロームデータを得、メタボロオームデーターとアジレントのマイクロアレーを用いたトランスクリプトームデータの統合し、アルビノ原因遺伝子の機能解析を行なった。apg変異体のメタボロミクスデータにより、グループ分けし、その分類体系が想定される当該遺伝子機能と一致するか検討したが、代謝系の遺伝子の変異体と葉緑体の形態形成に関与する遺伝子の変異体をわけることができたが、葉緑体の形態形成遺伝子間の顕著なメタボロミクスデータの違いは検出できなかった。
3)プロテオーム解析:apg変異体のプラスチドを単離し、野生型の葉緑体タンパク質と比較を行い、原因遺伝子の機能を類推する。植物体から単離したプラスチドより、タンパク質を抽出し2D-PAGEを用い、変異体と野生型の葉緑体タンパク質の比較を行ない、異なるタンパク質のスポットの同定をMALDI-TOF MS法により行った。

研究成果

• [雑誌論文] Chloroplast ribosome release factor 1 (AtcpRF1) is essential fcr chloroplast development (2007)
  • 著者名/発表者名: Reiko MOTOHASHI, Takanori YAMAZAKI, Fumiyoshi MYOUGA, Takuya ITO, Koichi ITO, Masakazu SATOU, Masatomo KOBAYASHI, Noriko NAGATA, Shigeo YOSHIDA, Akitomo NAGASHIMA, Kan TANAKA, Seiji TAKAHASHI, and Kazuo SHINOZAKI
  • 雑誌名: Plant Molecular Biology 64 ページ: 481-497
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conserved domain structure of pentatricopeptide repeat proteinsinvolved in chloroplast RNA editing. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kenji Okuda, Fumiyoshi Myouga, Reiko Motohashi, Kazuo Shinozaki, Toshiharu Shikanai
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 104 ページ: 8178-8183
  • 査読あり
• [雑誌論文] The FOX hunting system : an alternative gain-of-function gene hunting technique (2006)
  • 著者名/発表者名: Takanari Ichikawa, Miki Nakazawa, Mika Kawashima, Haruko Iizumi, Hirofumi Kuroda, Youichi Kondou, Yumi Tsuhara, Kumiko Suzuki, Akie Ishikawa, Motoaki Seki, Miki Fujita, Reiko Motohashi, Noriko Nagata, Tomoko Takagi, Kazuo Shinozaki, Minami Matsui
  • 雑誌名: Plant J 45 ページ: 974-985
• [雑誌論文] An Arabidopsis chloroplast-targeted Hsp101 homologue, APG6, has an essential role in chloroplast development as well as heat-stress response (2006)
  • 著者名/発表者名: Fumiyoshi Myouga, Reiko Motohashi, Takashi Kuromori, Noriko Nagata, *Kazuo Shinozaki
  • 雑誌名: Plant J 48 ページ: 249-260
• [雑誌論文] A resource of 5814 Dissociation transposon-tagged and sequence-indexedlines of Arabidopsis transposed from start loci on chromosome5. (2005)
  • 著者名/発表者名: TakuyaIto, ReikoMotohashi, TakasiKuromori, YoshiteruNoutoShi, MotoakiSeki, AsakoKamiya, SahoMizukado, TetsuyaSakurai, KazuoShinozaki.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol ページ: 1149-1153
• [雑誌論文] Chloroplast ribosome release factor 1 (AtcpRFl) is essential for chloroplast development
  • 著者名/発表者名: Reiko MOTOHASHI, Takanori YAMAZAKI, Fumiyoshi MYOUGA, Takuya ITO, Koichi ITO, Masakazu SATOU, Masatomo KOBAYASHI, Noriko NAGATA, Shigeo YOSHIDA, Akitomo NAGASHIMA, Kan TANAKA, Seiji TAKAHASHI, Kazuo SHINOZAKI
  • 雑誌名: Plant Molecular Biology (in press)
• [雑誌論文] Conserved domain structure of pentatricopeptide repeat Cproteins involved in chloroplast RNA editing
  • 著者名/発表者名: Kenji Okuda, Fumiyoshi Myouga, Reiko Motohashi, Kazuo Shinozaki, Toshiharu Shikanai
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA (in press)
• [学会発表] シロイヌナズナのトランスポゾンタグラインを用いたリボソーム結合因子(RBFA)のホモログAPG4(Albino or Pale Green mutant 4)とその関連タンパク質の機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤智子^1, 岡田恵里^1, 板山俊一^1, 黒田浩文^2, 松井南^2, 篠崎一雄^2, 本橋令子^1
  • 学会等名: 平成19年度科学交流フォーラム共に生きる?-生物の共生メカニズムから知る生き残り戦略
  • 発表場所: 岡
  • 年月日: 2008-03-05
• [学会発表] シロイヌナズナのアルビノ変異体apg9の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 原 美由紀^1, 松浦匡輔^1, 明賀史純^2, 篠崎一雄^2, 本橋令子^1
  • 学会等名: 平成19年度科学交流フォーラム共に生きる?-生物の共生メカニズムから知る生き残り戦略
  • 発表場所: 岡
  • 年月日: 2008-03-05
• [学会発表] シロイヌナズナのタグラインを用いたリボソーム結合因子(RBFA)のホモログAPG4(Albino or Pale Green4)とその関連タンパク質の機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤智子^1, 岡田恵里^1, 板山俊一^1, 黒田浩文^2, 松井南^2, 篠崎一雄^2, 本橋令子^1
  • 学会等名: シロイヌナズナのタグラインを用いたリボソーム結合因子(RBFA)のホモログAPG4(Albino or Pale Green4)とその関連タンパク質の機能解析
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 高等植物のプラスチド分化機構解明のためのプラスチドプロテオーム解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋祥子^1 道羅英夫^2 切岩祥和^1 青木考^3 藤原正幸^4 深尾陽一朗^4 本橋令子^1
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] シロイヌナズナの葉緑体遺伝子の転写後調節に関与するタンパク質の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松浦匡輔^1, 明賀史純^2, 篠崎一雄^2, 庄野由里子^3, 永田典子^3, 本橋令子^1
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] シロイヌナズナのタグラインを用いたアルビノ変異体 albino or palegreen 9 (apg9)の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 原美由紀^1, 明賀史純^2, 庄野由里子^3, 永田典子^3, 篠崎一雄^2, 本橋令子^1
  • 学会等名: 第49回目本植物生理学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 白色子葉形態を示すシロイヌナズナ突然変異体を用いた色素体分化の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 庄野由里子^3, 板山俊一, 高橋征司, 望月伸悦, 明賀史純, 篠崎一雄, 本橋令子^1, 永田典子^3,
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] アルビノ変異体の解析から探る葉緑体機能 (2007)
  • 著者名/発表者名: 本橋令子^1, 板山俊一^1, 加藤智子^1, 高橋祥子^1, 松浦匡輔^1, 原美由紀^1, 及川彰^2, 太田大策^2, 佐藤将一^3, 明賀史純^3, 篠崎一雄^3
  • 学会等名: 第7回日本光合成研究会 シンポジュウム
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] 葉緑体におけるPPR(Pentatrico Peptide Repeat)タンパク質ファミリーの解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松浦匡輔, 原美由紀, 石井大輔, 明賀史純, 篠崎一雄, 本橋令子
  • 学会等名: 第7回日本光合成研究会 シンポジュウム
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] プラスチド分化機構解明のためのプラスチドプロテオーム解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高橋祥子, 道羅英夫, 篠崎一雄, 本橋令子
  • 学会等名: 第7回日本光合成研究会 シンポジュウム
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] シロイヌナズナのAc/DSトランスポゾンタグラインと用いたアルビノ変 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤智子, 岡田恵里, 板山俊一, 黒田浩文, 松井南, 篠崎一雄, 本橋令子
  • 学会等名: 第7回日本光合成研究会 シンポジュウム
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] Transcriptome and metabolome analyses in Arabidopsis albino mutants with diSrupted nuclear-encod edchloroplast proteingenes (2007)
  • 著者名/発表者名: Reiko Motohashi^1, MaSakazu Satou^2, Akira Oikawa^3, Daisaku Ohta^3, Kazunori Saito^4, Miyako Kusano^2, Kazuki Saito^<25>, Kazuo Shinozaki^2
  • 学会等名: JAPAN-US Cooperative Science Program Phenotypic plasticity in response to environmentalchanges: Scaling from the molecular to ecosystem levels.
  • 発表場所: 日光
• [学会発表] Proteomic analysis forunderstanding plastiddevelopment anddifferentiation in higher plants. (2007)
  • 著者名/発表者名: Reiko Motohashi
  • 学会等名: Proteomic analysis forunderstanding plastiddevelopment anddifferentiation in higher plants.
  • 発表場所: 静岡
• [学会発表] 高等植物のプラスチド分化機構解明のためのプラスチドプロテオーム (2007)
  • 著者名/発表者名: 高橋祥子^1 道羅英夫^2 切岩祥和^1 青木考^3 藤原正幸^4 深尾陽一朗^4 本橋令子^1
  • 学会等名: The 4th JSOL tomato Workshops in Shizuoka
  • 発表場所: 静岡
• [図書] 核コードの葉緑体蛋白質遺伝子破壊株の収集と解析 蛋白質核酸酵素 増刊号 (2005)
  • 著者名/発表者名: 本橋令子, 明賀史純, 篠崎一雄