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TOR複合体の構成因子の機能解析から植物細胞の増殖制御を紐解く

研究課題

研究課題/領域番号 18F18084
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 植物栄養学・土壌学
研究機関東京工業大学

研究代表者

今村 壮輔  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70548122)

研究分担者 CHOKSHI KAUMEEL  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2018年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード環境応答 / 窒素代謝
研究実績の概要

植物にとって、窒素はその生長を決定付ける重要な栄養元素である。それにもかかわらず、植物の窒素代謝制御については不明な点が多く残されている。一方、酵母と動物においては窒素代謝制御についての詳細が調べられている。その制御における窒素量の感知とシグナル伝達の中心因子は、TORキナーゼ複合体である。植物のTORキナーゼの機能については殆ど不明であり、TOR複合体に関して言えば、酵母や動物の相同タンパク質が植物では見出されないことから、"植物特異的"な複合体構成因子が想定される。本研究では、TOR複合体構成因子の情報を手がかりに、窒素などの栄養源を感知するシグナル受容因子や、TORの活性を調節する因子を同定する。すなわち、TOR複合体構成因子の機能解析を通じて、植物細胞の増殖制御を理解することを本研究の目的とする。
本年度は、TOR複合体のうち、植物で唯一進化的に保存されているRAPTORとLST8にエピトープタグ(FLAGやMyc)が融合して発現する藻類株を構築した。その後、当該株を用いて免疫沈降によってTOR複合体を細胞から精製することを試みた。精製条件を検討後、精製画分にTORが存在することを確認、当該画分に含まれるタンパク質をLC-MS/MSにて同定した。さらに、同定されたタンパク質が実際にTOR複合体に含まれているか否かについて、それぞれのタンパク質がタグと融合して発現する株を構築して確認を行なった。また、エピトープタグ融合RAPTOR/LST8発現株を用いて、環境変化(窒素欠乏など)におけるそれぞれの細胞内局在を解析した。その結果、それらの細胞質における局在が、環境変化に応じて変化していることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Microalgal Target of Rapamycin (TOR): A Central Regulatory Hub for Growth, Stress Response and Biomass Production2020

    • 著者名/発表者名
      Pancha Imran、Chokshi Kaumeel、Tanaka Kan、Imamura Sousuke
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 61 号: 4 ページ: 675-684

    • DOI

      10.1093/pcp/pcaa023

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Top Starch Plating Method for the Efficient Cultivation of Unicellular Red Alga Cyanidioschyzon merolae2019

    • 著者名/発表者名
      Takemura Tokiaki、Kobayashi Yuki、Imamura Sousuke、Tanaka Kan
    • 雑誌名

      BIO-PROTOCOL

      巻: 9 号: 4

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.3172

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Accelerated triacylglycerol production without growth inhibition by overexpression of a glycerol-3-phosphate acyltransferase in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae2018

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Satoshi、Hirasawa Eri、Takemura Tokiaki、Takahashi Sota、Chokshi Kaumeel、Pancha Imran、Tanaka Kan、Imamura Sousuke
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 12410-12410

    • DOI

      10.1038/s41598-018-30809-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Target of rapamycin-signaling modulates starch accumulation via glycogenin phosphorylation status in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae2018

    • 著者名/発表者名
      Pancha Imran、Shima Hiroki、Higashitani Nahoko、Igarashi Kazuhiko、Higashitani Atsushi、Tanaka Kan、Imamura Sousuke
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 97 号: 3 ページ: 485-499

    • DOI

      10.1111/tpj.14136

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of a Selectable Marker Recycling System and the Use in Epitope Tagging of Multiple Nuclear Genes in the Unicellular Red Alga Cyanidioschyzon merolae2018

    • 著者名/発表者名
      Takemura Tokiaki、Imamura Sousuke、Kobayashi Yuki、Tanaka Kan
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 59 ページ: 2308-2316

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy156

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Characterization of Target of Rapamycin (TOR) Complex in the Unicellular Red Alga Cyanidioschyzon merolae2020

    • 著者名/発表者名
      Kaumeel Choksi, Kan Tanaka, Sousuke Imamura
    • 学会等名
      61st Annual Meeting of the Japanese Society of Plant Physiologists
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 小胞体局在型グリセロール3りん酸アシル基転移酵素の過剰発現による藻類オイル生産性の飛躍的向上2019

    • 著者名/発表者名
      福田智、平澤英里、竹村時空、高橋颯太、チョクシカウミール、パンチャイムラン、田中寛、今村壮輔
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度東京大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] オイル生産性が飛躍的に向上したスーパー藻類を作出:バイオ燃料生産における最大の壁を打破

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2018/042168.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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