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植物アクアポリンの機能解析とその制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19580106
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用生物化学
研究機関島根大学

研究代表者

柴田 均  島根大学, 生物資源科学部, 教授 (40032601)

研究分担者 且原 真木  岡山大学, 資源生物学研究所, 准教授 (00211847)
石川 孝博  島根大学, 生物資源科学部, 准教授 (60285385)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2007年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード水チャンネル / アクアポリン / タンパク質リン酸化 / 脱リン酸化 / 花弁開閉 / 温度依存的応答 / 温度依存的植物応答 / タンパク質脱リン酸化
研究概要

チューリップ花弁の開閉は温度依存的であり、開花のためには水の花弁への輸送が必須で、水チャンネルの活性化が起こる。水チャネルを構成するアクアポリンの分子種を同定するために、細胞質アクアポリン遺伝子4種類をクローニングし、TgPIP2:2が水の輸送に関与することを機能面から確証した。またアクアポリンがリン酸化されて活性型になり、脱リン酸化で不活性化されることを確認した。TgPIP2:2も分子内でリン酸化を受ける3種のセリン残基(Ser35, Ser116, Ser274)を特定した。また、PIP2:2が花弁、茎、葉、塊茎、根いずれの組織においても最も発現量が多い分子種であり、根から花弁にいたる水の輸送に関与している可能性を指摘した。
TgPIP2-2を酵母(ピキア)に発現させ、水チャンネル活性を図る手法を新たに導入した。リン酸化脱リン酸化の阻害剤が活性に影響したことから、簡便に水チャンネル活性を測定できる系であるとともに調節機構を検証するための優れた方法であると結論した。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Heterologouse Expression of Tulip Petal Plasma Membrane Aquaporinin Pichia pastoris for Water Channel2009

    • 著者名/発表者名
      Abul Kalam Azad, Yoshihiro Sawa,Takahiro Ishikawa and Hitoshi Shibata
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology 75

      ページ: 2792-2797

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Heterologouse Expression of Tulip Petal Plasma Membrane Aquaporins in Pichia pastoris for Water Channel Analysis2009

    • 著者名/発表者名
      A. K. Azad, Y. Sawa, T. Ishikawa, H. Shibata
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology 75(印刷中)(Web公開中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intaracellular energy depletion triggers programmed cell death during petal senescence in tulip2008

    • 著者名/発表者名
      Abul Kalam Azad, Takayuki Ishikawa, Takahiro Ishikawa, Yoshihiro Sawa, and Hitoshi Shibata
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany 59

      ページ: 2085-2095

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characterization of Four Plasma Membrane Aquaporins in Tulip Petals : A Putative Homolog is Regulated by Phosphorylation2008

    • 著者名/発表者名
      Abul Kalam Azad, Maki Katsuhara,Yoshihiro Sawa, Takahiro Ishikawa and Hitoshi Shibata
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology 49

      ページ: 1196-1208

    • NAID

      10027332956

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Intracelluar energy depletion triggers programmed celldeath during petal senescence in tulip2008

    • 著者名/発表者名
      A. K. Azad, T. Ishikawa, T. Ishikawa, Y. Sawa, H. Shibata
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany 59

      ページ: 2085-2095

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Four Plasma Membrane Aquaporins in Tulip Petals ; A putative Homolog is Regulated by Phosphorylation2008

    • 著者名/発表者名
      A. K. Azad, M. Katsuhara, Y. Sawa, T. Ishikawa H. Shibata
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology 49

      ページ: 1196-1208

    • NAID

      10027332956

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature-dependent stomatal movement in tulip petal controls water transpiration during flower opening and closing2007

    • 著者名/発表者名
      Abul Kalam Azad, Yoshihiro Sawa, Takahiro Ishikawa and Hitoshi Shibata
    • 雑誌名

      Annals of Applied Biology 150

      ページ: 81-87

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Temperature-dependent stomatal movement in tulip petals controls water transpiration during flower opening and closing2007

    • 著者名/発表者名
      A. K. Azad, Y. Sawa, T. Ishikawa, And H. Shibata
    • 雑誌名

      Annals of Applied Biology 150

      ページ: 81-87

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Xenopasu oocytesとPichia pastorisで発現させたチューリップ花弁由来アクアポリンの水チャンネル活性:ホモログTgPIP2;2はリン酸化によって制御される2008

    • 著者名/発表者名
      Abul Kalam Azad, Maki Katsuhara,Yoshihiro Sawa,Takahiro Ishikawa and Hitoshi Shibata
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会要旨集、pp.305
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Molecular Cloning,Functional and Expression Analysis of Four Homologues of Plasama Membrane Aquaporin Subfamilies of the Tulip Petal Tulipa Gesneriana2007

    • 著者名/発表者名
      Abul Kalam Azad, Maki Katsuhara,Yoshihiro Sawa,Takahiro Ishikawa and Hitoshi Shibata
    • 学会等名
      The 5^<th> International Conference of Aquaporin. Exploring new functions of Aquaporin. Pp.93
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Molecular cloning, functional and expression analysis of four Homologues of plasma membrane aquaporin subfamilies of the tulip Petal Tulipa gesneriana2007

    • 著者名/発表者名
      A. K. Azad, M. Ktsuhara, Y. Sawa, T. Ishikawa and H. Shibata
    • 学会等名
      The 5th International Congress of Aquaporin
    • 発表場所
      奈良Centennial Hall
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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