バクテリア型色素体ＲＮＡ結合因子による葉緑体分化制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22570045
• 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: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 楠見 健介 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00304725)
• 研究期間 (年度): 2010-10-20 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 色素体機能 / 光合成 / 転写装置 / 翻訳装置 / RNA結合タンパク質 / rRNA / 葉緑体分化 / 葉緑体 / 転写制御 / イネ / シロイヌナズナ / 器官分化 / 温度感受性 / 色素体 / リボソームRNA / rrnオペロン

研究概要

低温下の葉緑体形成に必須の色素体RNA結合タンパク質NUS1について、イネ、シロイヌナズナの機能欠失株を用いて、機能解析を行った。in vitro RNA-タンパク質結合実験から、16S rRNAの5'上流隣接領域の転写開始点付近に対応するRNAに高い結合活性を示した。組織中にも同領域のRNAが存在することを確認した。native pageの結果、NUS1は約110kDa程度の複合体を形成していることが分かった。NUS1と同様に大腸菌NusB様の領域（NUSドメイン）を持つNUS2は、発現の組織特異性や、機能欠失株の表現型から、NUS1とは異なる機能を持つ事が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Diversity in Guanosine 3',5'-Bisdiphosphate (ppGpp) Sensitivity Among Guanylate Kinases of Bacteria and Plants (2014)
  • 著者名/発表者名: Nomura, Y., Izumi, A., Fukunaga, Y., Kusumi, K., Iba, K., Watanabe, S., Nakahira, Y., Weber, A.P., Nozawa, A., and Tozawa, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of the chloroplast genetic system during early leaf development in rice (2014)
  • 著者名/発表者名: Kusumi, K., and Iba, K.
  • 雑誌名: Front Plant Sci. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] New Approaches to the Biology of Stomatal Guard Cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Negi, J., Hashimoto-Sugimoto, M., Kusumi, K. and Iba, K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 55 号: 2 ページ: 241-250
  • DOI: 10.1093/pcp/pct145
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diversity in Guanosine 3′,5′-Bisdiphosphate (ppGpp) Sensitivity Among Guanylate Kinases of Bacteria and Plants. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nomura, Y., Izumi, A., Fukunaga, Y. Kusumi, K., Iba, K., Watanabe, S., Nakahira, Y., Weber, A. P., Nozawa, A., and Tozawa, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 289 号: 22 ページ: 15631-15641
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.534768
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Dof Transcription Factor, SCAP1, Is Essential for the Development of Functional Stomata in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Negi, J., Moriwaki, K., Konishi, M., Yokoyama, R., Nakano, T., Kusumi, K., Hashimoto-Sugimoto, M., Schroeder, J.I., Nishitani, K., Yanagisawa, S. and Iba, K.
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 23 号: 6 ページ: 479-484
  • DOI: 10.1016/j.cub.2013.02.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measuring Stomatal Density in Rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Kusumi, K.
  • 雑誌名: Bio-Protocol
  • URL: http://www.bio-protocol.org/wenzhang.aspx?id=753
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between a plasma membrane-localized ankyrin-repeat protein ITN1 and a nuclear protein RTV1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, H., Sakata, K., Kusumi, K., Kojima, M., Sakakibara, H. and Iba, K.
  • 雑誌名: Biochemistry Biophysics Research CommunicationBiochemistry Biophysics Research Communication 巻: 423 号: 2 ページ: 392-397
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.05.136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased leaf photosynthesis caused by elevated stomatal conductance in a rice mutant deficient in SLAC1, a guard cell anion channel protein (2012)
  • 著者名/発表者名: Kusumi, K., Hirotsuka, S., Kumamaru, T., and Iba, K.
  • 雑誌名: J. Exp. Bot. 巻: 63 号: 15 ページ: 5635-5644
  • DOI: 10.1093/jxb/ers216
  • 査読あり
• [雑誌論文] A plastid protein NUS1 is essential for build-up of the genetic system for early chloroplast development under cold stress conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: Kusumi, K., Sakata, C., Nakamura, T., Kawasaki, S., Yoshimura, A., and Iba, K.
  • 雑誌名: Plant J. 巻: 68 号: 6 ページ: 1039-1050
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2011.04755.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Environmental regulation of stomatal response in the Arabidopsis Cvi-0 ecotype (2011)
  • 著者名/発表者名: Monda, K., Negi, J., Iio, A., Kusumi, K., Kojima, M., Hashimoto, M., Sakakibara, H. and Iba, K.
  • 雑誌名: Planta 巻: 234 号: 3 ページ: 555-563
  • DOI: 10.1007/s00425-011-1424-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chloroplast biogenesis during the early stage of leaf development in rice (2010)
  • 著者名/発表者名: Kusumi, et al
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 巻: 27 ページ: 85-90
  • NAID: 10026411513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contribution of chloroplast biogenesis to carbon-nitrogen balance during early leaf development in rice (2010)
  • 著者名/発表者名: Kusumi, et al
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 123 ページ: 617-622
  • NAID: 10027220182
  • 査読あり
• [学会発表] 葉の発生初期に特異的に働く葉緑体転写制御因子NUS1の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 江原涼美、射場厚、楠見健介
  • 学会等名: 九州沖縄植物学会(第64回)
  • 発表場所: 琉球大学(沖縄)
  • 年月日: 2014-05-25
• [学会発表] イネの気孔閉鎖因子SLAC1の生育段階依存性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介、橋村綾菜、射場厚
  • 学会等名: 九州沖縄植物学会(第64回)
  • 発表場所: 琉球大学(沖縄)
  • 年月日: 2014-05-25
• [学会発表] イネの気孔閉鎖因子SLAC1の機能の生育段階依存性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介,橋村綾菜,射場厚
  • 学会等名: 日本植物生理学会第55会年会
  • 発表場所: 富山大学(富山)
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] 植物葉緑体におけるppGppの主要標的分子はグアニル酸キナーゼである (2014)
  • 著者名/発表者名: 野村勇太,泉厚志,福永芳規,楠見健介,射場厚,中平洋一,野澤彰,戸澤譲
  • 学会等名: 日本植物生理学会第55会年会
  • 発表場所: 富山大学(富山)
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] 順遺伝子学的手法を用いた孔辺細胞特異的葉緑体機能の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 祢冝淳太郎,楠見健介,宗正晋太郎,藤田麻友美, Julian Schroeder,射場厚
  • 学会等名: 日本植物生理学会第55会年会
  • 発表場所: 富山大学(富山)
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] 葉の発生初期に特異的に働く葉緑体転写制御因子NUS1の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 江原涼美、射場厚、楠見健介
  • 学会等名: 九州沖縄植物学会 (第64回)
  • 発表場所: 琉球大学
• [学会発表] イネの気孔閉鎖因子SLAC1の生育段階依存性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介、橋村綾菜、 射場厚
  • 学会等名: 九州沖縄植物学会 (第64回)
  • 発表場所: 琉球大学
• [学会発表] 気孔閉鎖因子SLAC1を機能欠失したイネ突然変異株slac1の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介,射場厚
  • 学会等名: 日本植物生理学会第54回年会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山)
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] イネslac1変異株の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介
  • 学会等名: Annual FACE Meeting
  • 発表場所: 農業環境技術研究所(筑波)
  • 年月日: 2013-03-05
• [学会発表] 高等植物の葉緑体機能と葉の分化制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介、堤彩奈、射場厚
  • 学会等名: 九州沖縄植物学会例会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2012-12-08
• [学会発表] 低温ストレス下において葉緑体rRNAの発現維持に関わるRNA結合蛋白質NUS1の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介、堤彩奈、射場厚
  • 学会等名: 日本植物学会九州支部(第62回)
  • 発表場所: 佐賀大学(佐賀)
  • 年月日: 2012-05-19
• [学会発表] 色素体RNA結合タンパク質NUS1は低温ストレス下における葉緑体転写・翻訳装置の発現維持に必須である (2012)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介,堤彩奈,射場厚
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 原核型RNA結合領域を持つ葉緑体タンパク質NUS1の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堤彩奈、楠見健介、射場厚
  • 学会等名: 九州RNAクラブ
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2011-10-18
• [学会発表] 原核型RNA結合領域を持つ葉緑体タンパク質NUS1の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堤彩奈
  • 学会等名: 九州RNAクラブ
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-18
• [学会発表] 気孔が常時開口するイネ突然変異株osslac1の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介、廣塚祥子、熊丸敏博、射場厚
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] 塩ストレス応答性タンパク質ITN1と転写因子様タンパク質RTV1の相互作用に関する解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂本光、楠見健介、坂田桂子、小栗秀、射場厚
  • 学会等名: 日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 九州大学(福岡)
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] 気孔閉口因子SLAC1を機能欠失したイネ突然変異株の単離と解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介、廣塚祥子、射場厚
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東北大学(仙台)
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] 発生初期ステージのイネの葉におけるC/Nバランス制御と葉緑体分化の寄与 (2010)
  • 著者名/発表者名: 廣塚祥子、楠見健介、射場厚
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学(名古屋)
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] バクテリア型RNA結合領域を持つ葉緑体タンパク質NUSの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 溝山泰徳、楠見健介、射場厚
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学(名古屋)
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] バクテリア型RNA結合領域を持つ葉緑体タンパク質NUSの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 溝山泰徳
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学(愛知)
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] 気孔閉鎖因子SLAC1を機能抑制したイネ突然変異株の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介、廣塚祥子、射場厚
  • 学会等名: 日本植物学会九州支部(第61回大会)
  • 発表場所: 長崎大学(長崎)
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] 葉緑体分化初期過程を制御する新規色素体RNA結合タンパク質NUS1の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介,坂田知佳子,溝山泰徳,射場厚
  • 学会等名: 日本植物学会九州支部(第60回大会)
  • 発表場所: 九州大学(福岡)
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] 原核型RNA結合領域を持つ葉緑体タンパク質NUS1の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介
  • 学会等名: 日本植物学会九州支部(第60回大会)
  • 発表場所: 九州大学(福岡)
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] 葉緑体分化初期過程を制御する色素体RNA結合タンパク質NUS1の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 楠見健介,坂田知佳子,溝山泰徳,射場厚
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 順遺伝子学的手法を用いた孔辺細胞特異的葉緑体機能の解析
  • 著者名/発表者名: 祢冝 淳太郎, 楠見 健介, 宗正晋太郎, 藤田麻友美, Julian Schroeder, 射場 厚
  • 学会等名: 日本植物生理学会第55会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 招待講演
• [学会発表] 植物葉緑体における ppGpp の主要標的分子はグアニル酸キナーゼである
  • 著者名/発表者名: 野村 勇太, 泉 厚志, 福永 芳規, 楠見 健介, 射場 厚, 中平 洋一, 野澤 彰, 戸澤 譲
  • 学会等名: 日本植物生理学会第55会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] 高等植物の葉緑体機能と葉の分化制御機構
  • 著者名/発表者名: 楠見 健介
  • 学会等名: 九州沖縄植物学会例会
  • 発表場所: 九州大学
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://plant.biology.kyushu-u.ac.jp
• [備考] 九州大学大学院・理学研究院・植物生理学講座
  • URL: http://plant.biology.kyushu-u.ac.jp/Index.html
• [備考]
  • URL: http://plant.biology.kyushu-u.ac.jp/Index.html
• [備考]
  • URL: http://plant.biology.kyushu-u.ac.jp/Index.html