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植物の高親和性硝酸イオン能動輸送体の活性制御と発現調節の機構

研究課題

研究課題/領域番号 18056008
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関名古屋大学

研究代表者

小俣 達男  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (50175270)

研究分担者 前田 真一  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教 (70335016)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
2007年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2006年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード遺伝子 / 環境 / 植物 / 蛋白質 / 発現制御
研究概要

1.ヒメツリガネゴケNRT2分子種の機能分化
ヒメツリガネゴケの4つの主要NRT2分子種のうち、NRT2;1、NRT2;2およびNRT2;4が高親和性の硝酸・亜硝酸イオン輸送体であり、NRT2;3が低親和性の硝酸イオン輸送体であることを明らかにした。
2.窒素条件に応答したヒメツリガネゴケNRT2分子種組成の調節機構
窒素欠乏条件下で高親和性の3種のNRT2分子種が優先的に発現するのに対し、十分量の硝酸イオンの存在下では低親和性のNRT2;3がNRT2の主要成分になることを見出した。さらにこの制御が、高親和型NRT2遺伝子と低親和型NRT2遺伝子のフィードバック阻害への感受性と硝酸イオンへの依存性の違いによることを明らかにした。
3.PpNRT2;3の構造と機能の解析
NRT2;3の推定リン酸化部位をアラニンに置換したST1(S414A)、ST2(S507A)、ST3(S516A)の3種の変異株の性質を調べ、S^<414>がNRT2;3の活性発現に特に重要であることを明らかにした。
4.AtNRT2;1遺伝子のプロモーター解析
GUS遺伝子をレポーターとしてシロイヌナズナのAtNRT2;1のプロモーターの構造を解析し、窒素への応答に必要なのは翻訳開始コドンから数えて上流側966番目から495番目の領域であり、糖への応答に必要な領域とは異なることを明らかにした。
5.LtnTの構造と機能の解析
ラン藻で見出された新規の低親和性硝酸イオン輸送体LtnTにランダムな変異を導入し、硝酸イオンに対する親和性を向上させるアミノ酸置換を5種特定し、さらにこれらの変異を組み合わせることで、硝酸イオンに対する親和性を相乗的に向上させることに成功した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Distinct roles of nitrate and nitrite in regulation of expression of the nitrate transport genes in the moss Physcomitrella patens2007

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto, R., Yamazaki, H., Maeda, S., Omata, T.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 48

      ページ: 484-497

    • NAID

      10018913701

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of the nitrate-nitrite transporter of the major facilitator superfamily (the nrtP gene product) from the cyanobacterium Nostoc punctiforme strain ATCC 291332006

    • 著者名/発表者名
      Aichi, M., Yoshihara, S., Yamashita, M., Maeda, S., Nagai, K., Omata, T.
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem. 70

      ページ: 2682-2689

    • NAID

      10018524830

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A new class of signal transducer in His-Asp phosphorelay systems2006

    • 著者名/発表者名
      Maeda, S., Sugita, C., Sugita, M., Omata, T.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 281

      ページ: 37868-37876

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケ硝酸イオン能動輸送体の機能分化2008

    • 著者名/発表者名
      辻本良真, 山口貴司, 安田恭子, 前田真一, 日渡祐二, 長谷部光泰, 小俣達男
    • 学会等名
      植物生理学会第49回年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-03-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ラン藻Synechococcus elongatusのLtnT輸送体の基質親和性に関わるアミノ酸残基の解析2008

    • 著者名/発表者名
      前田 真一, 宮本 明季, 小俣 達男
    • 学会等名
      植物生理学会第49回年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-03-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of nitrate transporter genes in the moss Physcomitrella.2007

    • 著者名/発表者名
      小俣達男
    • 学会等名
      Nitrogen 2007
    • 発表場所
      Lancaster, UK
    • 年月日
      2007-07-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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