ホモタグラインを用いたストレス環境下での光合成変異体の単離と機能解析

• 研究課題/領域番号: 22710188
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ゲノム生物学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 明賀 史純 独立行政法人理化学研究所, 機能開発研究グループ, 研究員 (10342859)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 葉緑体 / プラスチド / 変異体 / タグライン / ホモライン / 環境ストレス / クロロフィル蛍光 / シロイヌナズナ / ストレス

研究概要

本研究は葉緑体タンパク質を破壊した約1, 300ラインのホモ挿入植物体を用いて、環境ストレスを与えた時の感受性が異常になる変異体とクロロフィル蛍光を測定した時の光合成機能が異常になる変異体との単離を目指したものである。ホモ挿入体を様々なストレススクリーニングを行った結果、6つの感受性が異常な変異体を単離した。その内既知の遺伝子を除く2つの遺伝子に関して詳細な機能解析を行った。変異体アレルによる表現型の再現性確認と変異体への遺伝子導入による相補性試験とを行い原因遺伝子を確定した。さらに形質転換体の作製により発現組織と細胞内局在を明らかにした。本研究により環境ストレスに関わる重要な葉緑体タンパク質を同定し、その機能を分子レベルで明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Loss of the Plastid Envelope Protein AtLrgB Causes Spontaneous Chlorotic Cell Death in Arabidopsis thaliana (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Takechi K, Myouga F, Imura S, Sato H, Takio S, Shinozaki K, Takano H
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 53 ページ: 125-134
  • NAID: 10030307489
  • 査読あり
• [雑誌論文] A chaperonin subunit with unique structures is essential for folding of a specific substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: Peng L, Fukao Y, Myouga F, Motohashi R, Shinozaki K, Shikanai T
  • 雑誌名: PLoS Biol 巻: 9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of nuclear genes encoding chloroplast-localized proteins required for embryo development in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Bryant N, Lloyd J, Sweeney C, Myouga F, Meinke D
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 155 ページ: 1678-1689
  • 査読あり
• [雑誌論文] LIL3, a light-harvesting-like protein (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka R, Rothbart M, Oka S, Takabayashi A, Takahashi K, Shibata M, Myouga F, Motohashi R, Shinozaki K, Grimm B, Tanaka A
  • 雑誌名: plays an essential role in chlorophyll and tocopherol biosynthesis 巻: 107 ページ: 16721-16725
  • 査読あり
• [雑誌論文] LIL3, a light-harvesting-like protein, plays an essential role in chlorophyll and tocopherol biosynthesis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka R, Rothbart M, Oka S, Takabayashi A, Takahashi K, Shibata M, Myouga F, Motohashi R, Shinozaki K, Grimm B, Tanaka A
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 107 ページ: 16721-16725
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Nuclear Genes Encoding Chloroplast-Localized Proteins Required for Embryo Development in Arabidopsis thaliana.
  • 著者名/発表者名: Bryant N, Lloyd J, Sweeney C, Myouga F, Meinke D.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] LHCスーパーファミリーのメンバーであるシロイヌナズナOHP1は光合成に必須である (2012)
  • 著者名/発表者名: 明賀史純, Kiss Z Anett, 田中亮一, 永田典子, Funk Christiane, Jansson Stefan, 篠崎一雄
  • 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(京都市)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] シロイヌナズナのアルビノ原因遺伝子APG11、APG12機能の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 文順姫, 赤池由佳, 板山俊一, 明賀史純, 篠崎一雄, 永田典子, 本橋令子
  • 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(京都市)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] LHCスーパーファミリーのメンバーであるシロイヌナズナOHP1は光合成に必須である (2012)
  • 著者名/発表者名: 明賀史純、Anett Z Kiss、田中亮一、永田典子、Christiane Funk、Stefan Jansson、篠崎一雄
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] シロイヌナズナのアルビノ原因遺伝子APG11、APG12機能の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 文順姫、赤池由佳、板山俊一、明賀史純、篠崎一雄、永田典子、本橋令子
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Two one-helix proteins of the Lhc gene family are essential for photosynthesis in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: 明賀史純, Anett Kiss Z, 田中亮一, 永田典子, Christiane Funk, Stefan Jansson, 篠崎一雄
  • 学会等名: 第34回日本日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 異常色素体と正常葉緑体が混在した細胞をもつシロイヌナズナ斑入り突然変異体の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永田典子, 佐藤由佳, 藤原誠, 吉田茂男, 明賀史純, 篠崎一雄, 本橋令子
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 宮城県仙台市東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] シロイヌナズナの葉緑体型rhomboidプロテアーゼAtRbl10の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤(小山内)久益子, 明賀史純, 流水利恵, 篠崎一雄
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 宮城県仙台市東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] Two one-helix proteins of the Lhc gene family are essential for photosynthesis in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: 明賀史純、Anett Z Kiss、田中亮一、永田典子、Christiane Funk、Stefan Jansson、篠崎一雄
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] シロイヌナズナの葉緑体型rhomboidプロテアーゼAtRbl10の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤(小山内)久益子、明賀史純、流水利恵、篠崎一雄
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 異常色素体と正常葉緑体が混在した細胞をもつシロイヌナズナ斑入り突然変異体の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永田典子、佐藤由佳、藤原誠、吉田茂男、明賀史純、篠崎一雄、本橋令子
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [備考]
  • URL: http://labs.psc.riken.jp/gdrg/research2.html
• [備考]
  • URL: http://rarge.psc.riken.jp/a/chloroplast/
• [備考]
  • URL: http://rarge.psc.riken.jp/a/chloroplast/