低リン酸環境に対する呼吸系の応答とコストの解析

• 研究課題/領域番号: 19770026
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物生理・分子
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野口 航 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (80304004)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,750千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 450千円); 2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 環境応答 / 有機酸 / リン酸 / 呼吸系 / ミトコンドリア / コスト

研究概要

低リン酸条件下では、ホウレンソウの葉でTCA回路のいくつかの酵素の活性が上昇し、クエン酸合成が高まる。つくられたクエン酸は根に転流され、根から外部に放出されていると考えられる。また低リン酸条件下では、TCA回路におけるクエン酸生成を効率よく進めるために、呼吸電子伝達系のバイパス経路であるNADHinやAOXが誘導され、NADHのリサイクルに働いていると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Ammonium-dependent respiratory increase is dependent on the cytochrome pathway in Arabidopsis thaliana shoots. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hachiya T, Watanabe CK, Boom C, Tholen D, Takahara K, Kawai-Yamada M, Uchimiya H, Uesono Y, Terashima I, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant Cell Environ 33(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of AOX1a deficiency on plant growth, gene expression of respiratory components, and metabolic profile under low nitrogen stress in Arabidopsis thaliana plants. (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe CK, Hachiya T, Takahara K, Kawai-Yamada M, Uchimiya H, Uesono Y, Terashima I, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 51 ページ: 810-822
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous determination of in vivo plastoquinone and ubiquinone redox states by HPLC-based analysis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Shibata M, Terashima I, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 51 ページ: 836-841
  • NAID: 10027349471
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phenotypic plasticity in photosynthetic temperature acclimation among crop species with different cold tolerances (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamori W, Noguchi K, Hikosaka K, Terashima I
  • 雑誌名: Plant Physiology 152 ページ: 388-399
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of nitrogen nutrition on the carbohydrate repression of photosynthesis in leaves of Phaseolus vulgaris L (2010)
  • 著者名/発表者名: Araya T, Noguchi K, Terashima I
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 123(in press)
  • NAID: 10027219212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two CLE genes are induced by phosphate in roots of Lotus japonicus (2010)
  • 著者名/発表者名: Funayama-Noguchi S, Noguchi K, Yoshida C, Kawaguchi M
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 123(in press)
  • NAID: 10027702025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of AOX1a deficiency on plant growth, gene expression of respiratory components, and metabolic profile under low nitrogen stress in Arabidopsis thaliana plants (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe CK, Hachiya T, Takahara K, Kawai-Yamada M, Uchimiya H, Uesono Y, Terashima I, Noguchi, K
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 51(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous determination of in vivo plastoquinone and ubiquinone redox states by HPLC-based analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Shibata M, Terashima I, Noguchi, K
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 51(in press)
  • NAID: 10027349471
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential gene expression profiles of the mitochondrial respiratory components in illuminated Arabidopsis leaves. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 50 ページ: 1449-1462
  • NAID: 10027342410
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光照射下の葉の呼吸系の働き (2009)
  • 著者名/発表者名: 野口航
  • 雑誌名: 光合成研究 19 ページ: 59-65
  • NAID: 40017303842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential gene expression profiles of the mitochondrial respiratory components in illuminated Arabidopsis leaves (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 50 ページ: 1449-1462
  • NAID: 10027342410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Maintenance mechanisms of the pipe model relationship and Leonardo da Vinci's rule in the branching architecture of Acer rufinerve tree (2009)
  • 著者名/発表者名: Sone K, Suzuki AA, Miyazawa S-I, Noguchi K, Terashima I
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 122 ページ: 41-52
  • NAID: 10025179010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cold tolerant crop species have greater temperature homeostasis of leaf respiration and photosynthesis than cold sensitive species (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamori W, Noguchi K, Hikodaka K, Terashima I
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 50 ページ: 203-215
  • NAID: 10027337029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of growth temperature and total non-structural carbohydrate accumulation on growth coefficient in Petunia x hybrida petal. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hachiya T, Noguchi K
  • 雑誌名: Physiol Plant 134 ページ: 293-302
  • 査読あり
• [雑誌論文] The lack of alternative oxidase at low temperature leads to a disruption of the balance in carbon and nitrogen metabolism, and to an up-regulation of anti-oxidant defense systems in Arabidopsis thaliana leaves. (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe CK, Hachiya T, Terashima I, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant Cell Environ 31 ページ: 1190-1202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of chloroplastic photo-oxidative stress on mitochondrial alternative oxidase capacity and respiratory properties: a case study with Arabidopsis yellow variegated 2. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Watanabe C, Kato Y, Sakamoto W, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 49 ページ: 592-603
  • NAID: 10027330438
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between photosynthesis and respiration in illuminated leaves. (2008)
  • 著者名/発表者名: Noguchi K, Yoshida K
  • 雑誌名: Mitochondrion 8 ページ: 87-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of chloroplastic photo-oxidative stress on mitochondrial alternative oxidase capacity and respiratory properties : a case study with Arabidopsis yellow variegated 2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Watanabe C, Kato Y, Sakamoto W, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 49 ページ: 592-603
  • NAID: 10027330438
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of the electron transport in determining the temperature dependence of photosynthetic rate in spinach leaves grown at contrasting temperatures (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamori W, Kashino Y, Noguchi K, Terashima I
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 49 ページ: 583-591
  • NAID: 10027330381
  • 査読あり
• [雑誌論文] The lack of alternative oxidase at low temperature leads to a disruption of the balance in carbon and nitrogen metabolism, and to an up-regulation of anti-oxidant defense systems in Arabidopsis thaliana leaves (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe CK, Hachiya T, Terashima I, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant, Cell and Environment 31 ページ: 1190-1202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct light response of the adaxial and abaxial stomata in intact leaves of Helianthus annuus L (2008)
  • 著者名/発表者名: Wang Y, Noguchi K, Terashima I
  • 雑誌名: Plant, Cell and Environment 31 ページ: 1307-1316
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of growth temperature and total non-structural carbohydrate accumulation on growth coefficient in Petunia x hybrida petals (2008)
  • 著者名/発表者名: Hachiya T, Noguchi K
  • 雑誌名: Physiologia Plantarum 134 ページ: 293-302
  • 査読あり
• [雑誌論文] The chloroplast avoidance response decreases internal conductance to CO_2 diffusion in Arabidopsis thaliana leaves (2008)
  • 著者名/発表者名: Tholen D, Boom C, Noguchi K, Ueda S, Katase T, Terashima I
  • 雑誌名: Plant, Cell and Environment 31 ページ: 1688-1700
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationships between quantum yield for CO_2 assimilation, activity of key enzymes and CO_2 leakiness in Amaranthus cruentus, a C_4 dicot, grown in high or low light. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tazoe y, Hanba YT, Furumoto T, Noguchi K, Terashima I
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 49 ページ: 19-29
  • NAID: 10027494968
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manipulation of light and CO_2 environments of the primary leaves of bean (Phaseolus vulgaris L.) affects photosynthesis in both the primary and the first trifoliate leaves: Involvement of systemic regulation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Araya T, Noguchi K, Terashima I
  • 雑誌名: Plant, Cell and Environment 31 ページ: 50-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increase in respiratory cost at high growth temperature is attributed to high protein turnover cost in Petunia x hybrida petal (2007)
  • 著者名/発表者名: Hachiya T, Terashima I, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant, Cell and Environment 30 ページ: 1269-1283
  • 査読あり
• [雑誌論文] The rice nuclear gene, VIRESCENT 2, is essential for chloroplast development and encodes a novel type of guanylate kinase targeted to plastids and mitochondria. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto H, Kusumi K, Noguchi K, Yano m, Yoshimura A, Iba K
  • 雑誌名: Plant Journal 52 ページ: 512-527
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of polyploidy on photosynthetic properties and anatomy in leaves of Phlox drummondii. (2007)
  • 著者名/発表者名: Vyas P, Bisht MS, Miyazasa S-I, Yano S, Noguchi K, Terashima I, Funayama-Noguchi S
  • 雑誌名: Functional Plant Biology 34 ページ: 673-682
  • 査読あり
• [雑誌論文] Up-regulation of mitochondrial alternative oxidase concomitant with chloroplast over-reduction by excess light (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Terashima I, Noguchi K
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 48 ページ: 606-614
  • NAID: 10027001508
  • 査読あり
• [学会発表] 西オーストラリアの塩害地におけるユーカリ植林木の成長低下 (2010)
  • 著者名/発表者名: 齋藤隆実, 曽根恒星, 林和典, 上田眞吾, 片桐隆雄、野口航、寺島一郎
  • 学会等名: 日本生態学会第57回大会
  • 発表場所: 東京大学, 東京
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 低リン酸環境に対するホウレンソウの呼吸系の応答 (2010)
  • 著者名/発表者名: 朱正、寺島一郎、野口航
  • 学会等名: 日本植物生理学会第51回大会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 気孔の緑色光への応答性 (2009)
  • 著者名/発表者名: Wang Yin, 野口航, 寺島一郎
  • 学会等名: 日本植物学会第73回大会
  • 発表場所: 山形大学, 山形
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] 西オーストラリアの塩害地におけるユーカリ植林木の成長と炭素安定同位体比 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤隆実, 曽根恒星, 林和典, 上田眞吾, 片桐隆雄、野口航、寺島一郎
  • 学会等名: 日本植物学会第73回大会
  • 発表場所: 山形大学, 山形
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] Metabolic Interaction between Chloroplast and Mitochondrion (2009)
  • 著者名/発表者名: Ko Noguchi, Keisuke Yoshida
  • 学会等名: The 5th German-Japan Binational Seminar. From Photoreaction to Biomass : Phototrophs in Ecosystems and Biotechnology
  • 発表場所: つくばエポカル、つくば
  • 年月日: 2009-06-04
• [学会発表] 植物の呼吸と物質生産 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野口航
  • 学会等名: 第9回光合成研究会公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学, 東京
  • 年月日: 2009-05-30
• [学会発表] シロイヌナズナミトコンドリア分裂変異体は強光条件下で生育阻害を示す (2009)
  • 著者名/発表者名: 洞庭葉子, 藤本優, 野口航, 有村慎一, 堤伸浩
  • 学会等名: 日本育種学会第115回講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場, つくば
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] HPLCによるPQ・UQレドックスの同時分析とAOX欠損による影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田啓亮, 秋田駿介, 寺島一郎, 柴田勝, 野口航
  • 学会等名: 日本植物生理学会2008年度年会
  • 発表場所: 名古屋大学, 名古屋
  • 年月日: 2009-03-23
• [学会発表] 生育光環境が植物の両面気孔の光応答性に及ぼす影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: WangYin, 野口航, 寺島一郎
  • 学会等名: 日本植物生理学会2008年度年会
  • 発表場所: 名古屋大学, 名古屋
  • 年月日: 2009-03-22
• [学会発表] 低窒素下での呼吸系の解析とAOXの役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡邊千尋, 蜂谷卓士, 高原健太郎, 川合真紀, 内宮博文, 寺島一郎, 野口航
  • 学会等名: 日本植物生理学会2008年度年会
  • 発表場所: 名古屋大学, 名古屋
  • 年月日: 2009-03-22
• [学会発表] メタボローム解析を用いたアンモニア毒性に対する硝酸の影響の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 峰谷卓士, 渡邊千尋, 高原健太郎, 川合真紀, 内宮博文, 寺島一郎, 野口航
  • 学会等名: 日本植物生理学会2008年度年会
  • 発表場所: 名古屋大学, 名古屋
  • 年月日: 2009-03-22
• [学会発表] 硝酸同化コストと窒素収支の器官依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白井貴之, 蜂谷卓士, 寺島一郎, 野口航
  • 学会等名: 日本植物生理学会2008年度年会
  • 発表場所: 名古屋大学, 名古屋
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] 低リン酸環境に対するホウレンソウの呼吸系の応答 (2009)
  • 著者名/発表者名: 朱正、野口航, 寺島一郎
  • 学会等名: 日本植物生理学会2009年度年会
  • 発表場所: 熊本大学, 熊本
  • 年月日: 2009-03-19
• [学会発表] GARP型転写因子 Golden2-like(GLK)の発現制御によるシロイヌナズナの根での可塑的な葉緑体分化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小林康一、深城英弘、野口航, 増田建
  • 学会等名: 日本植物生理学会2009年度年会
  • 発表場所: 熊本大学, 熊本
  • 年月日: 2009-03-19
• [学会発表] 西オーストラリアの塩害地におけるユーカリ植林木の成長と葉の水分特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤隆実, 曽根恒星, 野口航, 寺島一郎, 宮澤真一, 林和典
  • 学会等名: 日本生態学会第56回大会
  • 発表場所: 岩手県立大学, 盛岡
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] Metabolic Interaction between Chloroplast and Mitochondrion (2009)
  • 著者名/発表者名: Noguchi K, Yoshida K
  • 学会等名: The 5th German-Japan Binational Seminar. From Photoreaction to Biomass: Phototrophs in Ecosystems and Biotechnology
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
• [学会発表] 植物の呼吸と物質生産 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野口航
  • 学会等名: 第9回光合成研究会公開シンポジウム
  • 発表場所: 駒場
• [学会発表] Metabolic interaction between chloroplast and mitochondrion (2008)
  • 著者名/発表者名: Ko Noguchi
  • 学会等名: The Ins and Outs of Chloroplasts
  • 発表場所: 大阪大学, 大阪
  • 年月日: 2008-10-15
• [学会発表] HPLCを用いた光合成系と呼吸系の電子伝達鎖レドックス同時分析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田啓亮, 寺島一郎, 柴田勝, 野口航
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知大学, 高知
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] 高等植物の呼吸系の環境応答 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野口航
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知大学, 高知
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 硝酸同化のコスト定量と環境応答性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 白井貴之, 蜂谷卓士, 寺島一郎, 野口航
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知大学, 高知
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 林床の微環境が許す葉・許さない葉 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡島有規, 種子田春彦, 野口航, 寺島一郎
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知大学, 高知
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 生育光環境は植物の両面気孔の光応答性に影響する (2008)
  • 著者名/発表者名: WangYin, 野口航, 寺島一郎
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知大学, 高知
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 気孔の光環境応答の生理生態学 : 葉の表裏の気孔の機能分化と気孔分化におけるシステミック制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: WangYin, 新谷考央, 野口航, 寺島一郎
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知大学, 高知
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] AOXはC/Nバランサとして機能するのか? (2008)
  • 著者名/発表者名: 蜂谷卓士 渡辺千尋 寺島一郎 野口 航
  • 学会等名: 日本植物生理学会2007年度年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター・札幌
  • 年月日: 2008-03-21
• [学会発表] 低温ストレス下でのAOXの機能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺千尋 寺島一郎 野口 航
  • 学会等名: 日本植物生理学会2007年度年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター・札幌
  • 年月日: 2008-03-21
• [学会発表] 光ストレス下における呼吸系遺伝子発現の制御機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田啓亮 寺島一郎 野口 航
  • 学会等名: 日本植物生理学会2007年度年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター・札幌
  • 年月日: 2008-03-21
• [学会発表] AOX and light intensity (2008)
  • 著者名/発表者名: Noguchi K, Hachiya T, Watanabe C, Yoshida K
  • 学会等名: AOX Symposium 2008
  • 発表場所: Evora, Portugal
• [学会発表] 高等植物の呼吸系の環境応答 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野口航
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] 光照射下の葉における呼吸系遺伝子発現の制御メカニズム (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉田啓亮 寺島一郎 野口 航
  • 学会等名: 日本植物学会第71回大会
  • 発表場所: 東京理科大学,野田
  • 年月日: 2007-09-09
• [学会発表] 低温ストレスに対する呼吸鎖の応答とAOXの役割 (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡辺千尋 寺島一郎 野口 航
  • 学会等名: 日本植物学会第71回大会
  • 発表場所: 東京理科大学,野田
  • 年月日: 2007-09-09
• [学会発表] 硝酸還元とミトコンドリア呼吸鎖の相互作用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 蜂谷卓士 渡辺千尋 佐々木治人 寺島一郎 野口 航
  • 学会等名: 日本植物学会第71回大会
  • 発表場所: 東京理科大学,野田
  • 年月日: 2007-09-09
• [学会発表] Functional analysis of mitochondrial respiratory chain as a dissipation system of excess light energy (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Terashima I, Noguchi K
  • 学会等名: 14th International Congress of Photosynthesis
  • 発表場所: Glasgow, UK
  • 年月日: 2007-07-24
• [学会発表] Responses of the respiratory chain to low temperature stress (2007)
  • 著者名/発表者名: Watanabe C, Terashima I, Noguchi K
  • 学会等名: International Congress on Plant Mitochondrial Biology
  • 発表場所: 奈良女子大学,奈良
  • 年月日: 2007-06-26
• [学会発表] Interaction between nitrate reduction and mitochondrial respiratory chain in Arabidopsis thaliana seedlings (2007)
  • 著者名/発表者名: Hachiya T, Watanabe C, Terashima I, Noguchi K
  • 学会等名: International Congress on Plant Mitochondrial Biology
  • 発表場所: 奈良女子大学,奈良
  • 年月日: 2007-06-26
• [学会発表] Photosynthetic oxidative stress modulates mitochondrial respiratory properties in yellow varigated 2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Watanabe C, Terashima I, Kato y, Sakamoto W, Noguchi K
  • 学会等名: International Congress on Plant Mitochondrial Biology
  • 発表場所: 奈良女子大学,奈良
  • 年月日: 2007-06-26
• [学会発表] Can the respiratory chain dissipate excess reducing equivalents in illuminated leaves? (2007)
  • 著者名/発表者名: Noguchi K, Hachiya T, Watanabe C, Yoshida K
  • 学会等名: International Congress on Plant Mitochondrial Biology
  • 発表場所: 奈良女子大学,奈良
  • 年月日: 2007-06-26
• [学会発表] Can the respiratory chain dissipate excess reducing equivalents in illuminated leaves? (2007)
  • 著者名/発表者名: Noguchi K, Hachiya T, Watanabe C, Yoshida K
  • 学会等名: International Congress on Plant Mitochondrial Biology
  • 発表場所: Nara, Japan
• [備考]
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/seitaipl/personal/noguchi/noguchi_menu.html
• [備考]
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/seitaipl/index.html