ビオチン化プローブを用いた植物ホルモンABA受容体の同定と特性解析

• 研究課題/領域番号: 18657019
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物生理・分子
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 朽津 和幸 東京理科大学, 理工学部, 教授 (50211884)
• 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: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: アブシジン酸 / 受容体 / バイオイメージング / ビオチン化分子プローブ / 気孔孔辺細胞 / ファージディスプレイ / 環境応答 / シロイヌナズナ

研究概要

ABA受容体の同定を目的とし,ビオチン化ABA(bio-ABA)を用いたファージディスプレイ法によるbio-ABA結合タンパク質の探索を試みた.まず,bio-ABAのシロイヌナズナにおける生理活性を,ABA誘導性遺伝子であるRAB18遺伝子の発現量を指標に調べたところ,ABAより低いながらもbio-ABAもRAB18遺伝子の発現を誘導できることを明らかにし,生理活性を持つことを確認した.bioABAは気孔閉鎖を誘導し、ABA様の生理作用を示すと共に、bioABAと蛍光標識アビジンを処理した孔辺細胞プロトプラストでは、細胞表層にbioABAの結合部位が観察された。bioABAを用いて,シロイヌナズナのcDNAライブラリーからスクリーニングをおこない,bio-ABA binding protein 1(BAB1)と名付けた候補遺伝子を含むいくつかの候補遺伝子を得た.予測アミノ酸配列から,BAB1はK-segmentと呼ばれるリジンリッチリピートを3つもつと考えられた.この領域は,α-helixを形成し,リガンドとの結合により構造変化がおこることが示唆されている.BAB1遺伝子にT-DNAが挿入されたbab1突然変異体を用いて,ABAによる発芽抑制と根の伸長抑制を調べたところ,いずれの表現型においてもbab1突然変異体は野生型よりもABAに対して高い感受性を示した.これらの結果は,BAB1がABAシグナルを負に制御するABA受容体として機能する可能性を示唆しており、今後の詳細な解析が期待される.

研究成果

• [雑誌論文] Synergistic Activation of Arabidipsis NADPH Oxidase AtrbohD by Ca^<2+> and Phosphorylation (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara, Y., Kaya, H., Hiraoka, G., Yumoto, F., Kimura S., Kadota Y., Hishinuma, H., Senzaki, E, Yamagoe, S., Nagata, K., Nara, M., Suzuki, K., Tanokura, M., and Kuchitsu, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 8885-8892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local Positive Feedback Regulation Determines Cell Shape in Root Hair Cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeda, S., Gapper, C., Kaya, H., Bell, E., Kuchitsu, K., and Dolan, L.
  • 雑誌名: Science 319 ページ: 1241-1244
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatiotemporal metabolic regulation of anthocyanin and its related compounds during development of marginal picotee petals in Petuniahybrida(Solanaceae). (2007)
  • 著者名/発表者名: Saito, R., Kuchitsu, K., Ozeki, Y., Nakayama, M.
  • 雑誌名: J. Plant Res. 120(4) ページ: 563-568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elicitor-induced cytoskeletal rearrangement relates to vacuolar dynamics and execution of cell death: in vivo imaging of hypersensitive cell death in tobacco BY-2 cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Higaki, T., Goh, T., Hayashi, T., Kutsuna, N., Kadota, Y., Hasezawa, S., Sano, T., Kuchitsu, K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 48(10) ページ: 1414-1425
  • NAID: 10027004839
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathogen-induced calmodulin isoforms in basal resistance against bacterial and fungal pathogens in tobacco. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takabatake, T., Karita K., Seo, S., Mitsuhara, I., Kuchitsu, K., Ohashi, Y.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 48(3) ページ: 414-423
  • NAID: 10018913400
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植物のストレス応答情報伝達におけるカルシウムイオンの役割とその動員の分子機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 来須孝光、林晃之、朽津和幸
  • 雑誌名: 植物の生長調節 42(2) ページ: 121-129
  • NAID: 110006533777
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatiotemporal metabolic regulation of anthocyanin and its related compounds during development of marginal picotee petals in Petunia hybrids (Solanaceae). (2007)
  • 著者名/発表者名: Saito, R., Kuchitsu, K., Ozeki, Y., Nakayama, M
  • 雑誌名: J. Plant Res. 120(印刷中)
• [雑誌論文] Calcium ions are involved in the delay of plant cell cycle progression by abiotic stresses. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sano, T., Higaki, T., Handa, K., Kadota, Y., Kuchitsu, K., Hasezawa S., Hoffmann, A., Endter, J., Zimmermann, U., Hedrich, R., Roitsch, T.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 580・2 ページ: 597-602
• [雑誌論文] Regulation of anthocyanin biosynthesis involved in the formation of marginal picotee petals in Petunia. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saito, R., Fukuta, N., Ohmiya, A., Itoh, Y., Ozeki, Y., Kuchitsu, K., Nakayama, M.
  • 雑誌名: Plant Science 170・4 ページ: 828-834
• [雑誌論文] A 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase inhibitor for use in the elucidation of abscisic acid action mechanisms. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kitahata, N., Han, S.-Y., Noji, N., Saito, T., Kobayashi, M., Nakano, T., Kuchitsu, K., Shinozaki, K., Yoshida, S., Matsumoto, S., Tsujimoto, M., Asami, T.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 14・16 ページ: 5555-5561
  • NAID: 120006385439
• [雑誌論文] Regulation of Elicitor-induced Defense Responses by Ca^<2+> Channels and Cell Cycle in Tobacco BY-2 Cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kadota, K., Kuchitsu, K.
  • 雑誌名: Biotechnology in Agriculture and Forestry 58 ページ: 207-221
• [雑誌論文] Continuous Recognition of the Elicitor Signal for Several Hours Is Prerequisite for Induction of Cell Death and Prolonged Activation of Signaling Events in Tobacco BY-2 Cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kadota, Y., Fujii, S., Ogasawara, Y., Maeda, Y., Higashi, K., Kuchitsu, K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 47・9 ページ: 1337-1342
• [雑誌論文] Pathogen-induced calmodulin isoforms in basal resistance against bacterial and fungal pathogens in tobacco. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takabatake, T., Karita K., Seo, S., Mitsuhara, I., Kuchitsu, K., Ohashi, Y.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. (8 : 414-423) 58 ページ: 207-221
  • NAID: 10018913400
• [学会発表] ビオチン化プローブを用いたシロイヌナズナの新規アブシジン酸受容体の探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 谷岡 直樹、賀屋 秀隆、朽津和幸
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
• [図書] 「植物ゲノム科学事典」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 朽津和幸(駒嶺穆 総編集)
  • 出版者: 朝倉書店(印刷中)
• [図書] 「生体防御医学事典」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木和男 監修、山本健二、吉開泰信、光山正雄、中山俊憲、赤川清子、瀬谷司、上出利光、岡田則子、住本英樹、川畑俊一郎、朽津和幸、小林茂人、大野尚仁 編
  • 総ページ数: 365
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 微生物の病原性と植物の防御応答 (2007)
  • 著者名/発表者名: 朽津和幸他, (上田一郎編)
  • 総ページ数: 231
  • 出版者: 北海道大学出版会
• [図書] 生体防御医学事典 (2007)
  • 著者名/発表者名: 朽津和幸 他, (鈴木和男 監修, 朽津和幸 他編集)
  • 総ページ数: 365
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考]
  • URL: http://www.tus.ac.jp/news/news.php?20080229091649