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植物細胞内におけるビタミンB2の代謝調節機構の包括的解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05439
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38030:応用生物化学関連
研究機関島根大学

研究代表者

小川 貴央  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (80603802)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードビタミンB2 / リボフラビン / 補酵素 / 転写因子 / 輸送体 / 転写調節因子
研究成果の概要

ビタミンB2であるリボフラビンを前駆体とするFADやFMNは、生物のあらゆる生理機能の根幹に関わる補酵素であるため、細胞内レベルは恒常的に維持されている。しかし、その合成/分解系制御の分子機構や輸送機構については全く不明である。そこで我々は、トランスクリプトーム解析により細胞内FADレベル変化に応答して発現変動する転写因子および輸送体をコードする遺伝子を見出した。さらにこれら遺伝子について、各遺伝子の破壊株を用いた解析や、酵母を用いた輸送体遺伝子のスクリーニングを行い、植物のビタミンB2代謝調節に関与する転写因子を1つ、植物のビタミンB2輸送体候補遺伝子を2つ同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ビタミンB2は動植物および微生物を含むすべての生物の生理機能の根幹を担っていることから、細胞内ビタミンB2レベルを適切に調節することが生物の様々な機能の発現/制御に必須であることは明らかである。ビタミンB2は、すべての生物にとってごく基本的な化合物であるにもかかわらず、生体内におけるビタミンB2の合成/分解の調節機構や、輸送機構についてはほとんど不明なままである。したがって、本研究で得られた植物ビタミンB2の新規調節因子と輸送体に関する成果は、植物のビタミンB2の輸送や調節機構を初めて明らかにするだけでなく、すべての生物におけるビタミンB2代謝調節機構に関する新たな基盤情報をもたらす。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Modulation of the subcellular levels of redox cofactors by Nudix hydrolases in chloroplasts.2019

    • 著者名/発表者名
      Ogawa T, Yoshimura K.
    • 雑誌名

      Environmental and Experimental Botany

      巻: 161 ページ: 57-66

    • DOI

      10.1016/j.envexpbot.2018.11.002

    • NAID

      120007038034

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modulation of the subcellular levels of redox cofactors by Nudix hydrolases in chloroplasts.2019

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, T., Yoshimura, K.
    • 雑誌名

      Environmental and Experimental Botany

      巻: 印刷中

    • NAID

      120007038034

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 植物におけるフラビン代謝調節に関与する新規転写因子の同定と解析2020

    • 著者名/発表者名
      原田美帆、難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • 学会等名
      日本ビタミン学会 第72回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物におけるフラビン代謝調節に関与する新規転写因子の生理機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      原田美帆、難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物におけるフラビン代謝制御に関与する新規転写因子の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      原田美帆、難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物におけるフラビン代謝制御に関与する新規転写因子の解析2020

    • 著者名/発表者名
      難波純也、原田美帆、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物におけるフラビン輸送体の探索2020

    • 著者名/発表者名
      杉本琢隼、原田美帆、桑田日佳里、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ストレス応答に関与するAtNUDX6, 7の相互作用因子の探索と機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      野津昌史、野中智博、植木ももこ、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物におけるフラビン代謝制御に関与する新規転写因子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第71回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物におけるフラビン輸送に関与する新規因子の同定と解析2019

    • 著者名/発表者名
      菊池円架、杉本琢隼、原田美帆、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • 学会等名
      第60回 日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物のフラビン代謝制御に関与する新規調節因子の探索2018

    • 著者名/発表者名
      難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • 学会等名
      日本農芸化学会 中四国支部第51回講演会(例会)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物のフラビン化合物輸送に関与する新規因子の探索2018

    • 著者名/発表者名
      菊池円架、難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • 学会等名
      日本ビタミン学会 第70回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナのフラビン化合物輸送に関与する新規因子の探索と解析2018

    • 著者名/発表者名
      菊池円架、難波純也、杉本琢隼、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • 学会等名
      日本農芸化学会 中四国支部大会(第52回講演会)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物におけるフラビン代謝制御に関する新規転写因子の探索2018

    • 著者名/発表者名
      難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • 学会等名
      第60回 日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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