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細胞壁局在型サイトカイニンリボシダーゼの生理学的役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22KF0164
補助金の研究課題番号 21F21765 (2021-2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2021-2022)
応募区分外国
審査区分 小区分44030:植物分子および生理科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

榊原 均  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (20242852)

研究分担者 HLUSKA TOMAS  名古屋大学, 生命農学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2023年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2021年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
キーワードサイトカイニン / シロイヌナズナ / アポプラスト
研究開始時の研究の概要

サイトカイニンは、植物成長の促進制御に関わる重要な植物ホルモンの1つである。本研究では、ごく最近同定された細胞外(アポプラスト)空間でサイトカイニンの活性化に関わるリボシダーゼ遺伝子(CKR)について、その酵素学的な特徴づけと、シロイヌナズナにおける変異株の解析などを通じて、アポプラスト空間におけるサイトカイニン活性化の生理学的な役割を明らかにする。

研究実績の概要

昨年までの2系統に加え、さらにCKR遺伝子(別名NSH3)のT-DNA挿入系統を1つ確立した。合計3系統(nsh3-1, nsh3-2, nsh3-3)について、該当遺伝子の発現が、RT-PCR検定で検出限界以下になっていることを確認後、改めて1/2ムラシゲ・スクーグ寒天培地、および土耕栽培で生育させ、表現型解析を行なった。しかし、目視で即時に判断できるほど生育に違いは見られなかった。また、植物体内のサイトカイニン内生量解析を行うために、上記変異体3系統と野生型(Col-0)を生育させ、3反復でサンプリングした。現在、サイトカイニンの定量解析中である。
メチロトローフ酵母Pichia pastorisでのCKR過剰発現系の構築が完成したことから、これを培養し、CKR組換え酵素タンパク質の大量発現と精製を試みた。しかし、期待ほどにCKRの発現レベルは上がらず、精製によって得られたCK3酵素タンパク質は、酵素的性質を特徴づけるには十分ではなかった。これと並行して行ったイネのCKRホモログ(CPN1)では、大腸菌での発現系で解析に耐える量の精製表品が得られたことから、今後は従来の大腸菌発現系に戻り再検討する計画である。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] チェコ科学アカデミー実験植物研究所(チェコ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] A cell wall-localized cytokinin/purine riboside nucleosidase is involved in apoplastic cytokinin metabolism in Oryza sativa2023

    • 著者名/発表者名
      Kojima Mikiko、Makita Nobue、Miyata Kazuki、Yoshino Mika、Iwase Akira、Ohashi Miwa、Surjana Alicia、Kudo Toru、Takeda-Kamiya Noriko、Toyooka Kiminori、Miyao Akio、Hirochika Hirohiko、Ando Tsuyu、Shomura Ayahiko、Yano Masahiro、Yamamoto Toshio、Hobo Tokunori、Sakakibara Hitoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences USA

      巻: 120 号: 36

    • DOI

      10.1073/pnas.2217708120

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The trans-zeatin-type side-chain modification of cytokinins controls rice growth2023

    • 著者名/発表者名
      Kiba Takatoshi、Mizutani Kahori、Nakahara Aimi、Takebayashi Yumiko、Kojima Mikiko、Hobo Tokunori、Osakabe Yuriko、Osakabe Keishi、Sakakibara Hitoshi
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 192 号: 3 ページ: 2457-2474

    • DOI

      10.1093/plphys/kiad197

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Systemic Regulation of Iron Acquisition by Arabidopsis in Environments with Heterogeneous Iron Distributions2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tabata, Takehiro Kamiya, Shunpei Imoto, Hana Tamura, Michika Tabata, Tasuku Hirayama, Hironaka Tsukagoshi, Keitaro Tanoi, Takamasa Suzuki, Takushi Hachiya, Hitoshi Sakakibara
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: - 号: 6 ページ: 842-854

    • DOI

      10.1093/pcp/pcac049

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The calcium sensor CBL7 is required for Serendipita indica-induced growth stimulation in Arabidopsis thaliana, controlling defense against the endophyte and K+ homoeostasis in the symbiosis.2022

    • 著者名/発表者名
      Perez-Alonso MM, Guerrero-Galan C, Gonzalez Ortega-Villaizan A, Ortiz-Garcia P, Scholz SS, Ramos P, Sakakibara H, Kiba T, Ludwig-Muller J, Krapp A, Oelmuller R, Vicente-Carbajosa J, Pollmann S.
    • 雑誌名

      Plant Cell Environ.

      巻: 45 号: 11 ページ: 3367-3382

    • DOI

      10.1111/pce.14420

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Exploration of novel genes involved in cytokinin and auxin metabolisms using natural variations in rice2023

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Sakakibara
    • 学会等名
      Cytokinin Auxin Plant Development 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cytokinin metabolism by a cell wall-localized cytokinin/purine riboside nucleosidase2023

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Sakakibara, Mikiko Kojima
    • 学会等名
      The International Plant Growth Substances Association (IPGSA) Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] イネ細胞壁局在型cytokinin/purine riboside nucleosidaseはアポプラスト空間でのサイトカイニン代謝に関与する2023

    • 著者名/発表者名
      小嶋美紀子,槇田庸絵,大橋美和,Alicia Surjana,工藤徹,武田-神谷紀子,豊岡公徳,宮尾安藝雄,廣近洋彦,安藤露,正村純彦,矢野昌裕,山本敏央,保浦徳昇,榊原均
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 植物成長制御におけるサイトカイニン生合成と作用調節機構の研究2023

    • 著者名/発表者名
      榊原均
    • 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 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物ホルモン作用による植物成長調節のしくみ2022

    • 著者名/発表者名
      榊原均
    • 学会等名
      グリーンDX プラズマコンソーシアム「アグリ・バイオ分野における基礎講座」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物ホルモン生合成・シグナル伝達の理解からバイオマス生産向上へ2022

    • 著者名/発表者名
      榊原均
    • 学会等名
      日本学術会議連続公開シンポジウム「SDGs達成に向けた農芸化学の挑戦」第4回 植物科学からサステイナブルな農業生産・ものづくりへ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複数の長距離情報分子の協調による野生イネの栄養環境応答機構2022

    • 著者名/発表者名
      榊原均
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会シンポジウム「植物の長距離情報伝達による栄養獲得と成長の制御」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 地下茎で繋がった植物の株間でのコミュニケーション機構2022

    • 著者名/発表者名
      榊原均
    • 学会等名
      “未来へのバイオ技術”勉強会「生物間コミュニケーションは未来を拓く」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] エッセンシャル植物生理学 農学系のための基礎2022

    • 著者名/発表者名
      牧野周、渡辺正夫、村井耕二、榊原均
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      講談社
    • ISBN
      9784065295816
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 植物情報分子研究室ウェブサイト

    • URL

      https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~ck/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 植物情報分子研究室HP

    • URL

      https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~ck/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-02-08   更新日: 2024-12-25  

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