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イネアンモニウム輸送体の偏在と小胞体蓄積の生理的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K14805
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分38010:植物栄養学および土壌学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

小西 範幸  岡山大学, 資源植物科学研究所, 助教 (20866959)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードアンモニウム / イネ / アンモニウム輸送体 / 極性局在 / 小胞体蓄積 / リン酸化 / 翻訳後制御
研究開始時の研究の概要

イネはアンモニウムを好んで利用するため、効率的なアンモニウム利用機構を有すると考えられる。しかし、イネ独自のアンモニウム利用の分子機構はこれまで見出されていない。申請者は、3種類のアンモニウム輸送体 (AMT1) が、外皮細胞の遠心側へ偏在し、アンモニウムに応じて小胞体に蓄積するというイネに特有の現象を発見した。これらの現象は、イネの効率的なアンモニウム利用に貢献している可能性があるが、その生理的意義は分かっていない。本申請では、AMT1の部分置換によって偏在性や小胞体蓄積性を失ったAMT1を作出し、正常なAMT1との比較から、イネAMT1に特徴的な翻訳後制御の生理的意義を明らかにする。

研究成果の概要

窒素は、植物がもっとも多量に必要とする必須元素である。イネの3種類のアンモニウム輸送体1 (AMT1) は、水田における主要な窒素源であるアンモニウムの吸収を担っている。イネのAMT1は偏在と小胞体蓄積というイネに特有の翻訳後制御を受けるが、その制御機構は不明であった。本研究では、AMT1のC末端細胞質領域に変異を加えた変異型AMT1の解析から、1) AMT1;2のC末端のリン酸化は局在の制御に関与しない、2) AMT1;1のC末端の13アミノ酸領域がその膜交通に必須であること、を明らかにした。さらに、共免疫沈降によって、これらの制御に関与しうる複数の相互作用因子を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、AMT1のイネに特徴的な翻訳後制御機構の解明に向けての端緒をつかむことができた。今後、イネの窒素利用効率の向上に資する発見につながると期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] イネマンガン輸送体OsNramp5の偏在と膜輸送に関わる領域の同定2024

    • 著者名/発表者名
      小西範幸、馬建鋒
    • 学会等名
      第65回植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Posttranslational regulation of ART1 in rice.2023

    • 著者名/発表者名
      Konishi, N. and Ma, J. F.
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルミニウム処理によるART1のリン酸化と核蓄積2023

    • 著者名/発表者名
      小西範幸、馬建鋒
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2023年度愛媛大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] イネケイ酸輸送体Lsi1の偏在制御に対するホスファチジン酸関与の検討2023

    • 著者名/発表者名
      小西範幸、馬建鋒
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] イネのケイ素吸収を制御する長距離シグナルタンパク質の同定2023

    • 著者名/発表者名
      山地直樹、三谷奈見季、小西範幸、馬建鋒
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Clathrin-mediated endocytosis is not required for maintaining the polar localization of mineral transporters in rice2023

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Konishi and Jian Feng Ma
    • 学会等名
      19th International workshop on plant membrane biology 2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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