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プロテアソーム構造変換による植物のストレス適応能力の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23380198
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用分子細胞生物学
研究機関北海道大学

研究代表者

山口 淳二  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10183120)

研究分担者 千葉 由佳子  北海道大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (70509546)
柳川 由紀  独立行政法人理化学研究所, 植物科学センター, 研究院 (90432591)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2011年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
キーワードプロテアソーム / 環境適応 / プロテオーム / タンパク質分解 / 免疫 / 蛋白質 / 植物 / ユビキチン・プロテアソーム / 代謝 / ストレス寛容植物 / シロイヌナズナ
研究概要

26Sプロテアソームは,タンパク質の能動的分解システムの実行機械である。植物のストレス適応に関与するプロテアソームの構造変換機能の解明を実施した。植物プロテアソームに関する詳細なプロテオーム解析を実施し,各サブユニットの同定と定量化を実現した。この手法を病原体感染時等に適用し,重複するサブユニット分子間の量的変動と高頻度の翻訳後修飾について明らかにした[J. Proteome Res. 2013]。これまで哺乳類では,病原体感染時に「免疫プロテアソーム」の出現が報告されていたが,この発見は,植物においても,外的環境変化に応答したプロテアソーム構造の変動により機能適応が実現することを証明した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (25件) (うち査読あり 20件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 3件) 図書 (9件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Phosphorylation of Arabidopsis ubiquitin ligase ATL31 is critical for plant C/N-nutrient response under control of 14-3-3 stability2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuda S, Sato T, Maekawa S, Aoyama S, Fukao Y, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. online before publication

      巻: (印刷中) 号: 22 ページ: 15179-15193

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.533133

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The carbon/nitrogen regulator ATL31 controls papilla formation in response to powdery mildew fungi penetration by interacting with SYP121 in Arabidopsis2014

    • 著者名/発表者名
      Maekawa S, Inada N, Yasuda S, Fukao Y, Fujiwara M, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Plant Physiol

      巻: 164 号: 2 ページ: 879-887

    • DOI

      10.1104/pp.113.230995

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ubiquitin ligase ATL31 functions in leaf senescence in response to the balance between atmospheric CO_2 and nitrogen availability in Arabidopsis2014

    • 著者名/発表者名
      Aoyama S, Huarancca Reyes T, Guglielminetti L, Yu L, Morita Y, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 55 号: 2 ページ: 293-305

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu002

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of senescence under elevated atmospheric CO2 via ubiquitin modification2014

    • 著者名/発表者名
      Aoyama S, Lu Y, Yamaguchi J, Sato T
    • 雑誌名

      Plant Signaling Behavior

      巻: 9 号: 5 ページ: e28839-e28839

    • DOI

      10.4161/psb.28839

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of senescence under elevated atmospheric CO2 via ubiquitin modification.2014

    • 著者名/発表者名
      Aoyama S, Lu Y, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Plant Signaling Behavior

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in mRNA stability associated with cold stress in Arabidopsis cells2013

    • 著者名/発表者名
      Chiba Y, Mineta K, Hirai MY, Suzuki S, Kanaya S, Takahashi H, Onouchi H, Yamaguchi J, Naito S
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 54 号: 2 ページ: 180-194

    • DOI

      10.1093/pcp/pcs164

    • NAID

      10031145661

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書 2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arabidopsis transcriptional repressor ERF9 participates in resistance against necrotrophic fungi2013

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Y, Yamoto N, Suzuki Y, Chiba Y, Yamazaki K, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Plant Sci

      巻: 213 ページ: 79-87

    • DOI

      10.1016/j.plantsci.2013.08.008

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proteomics analysis reveals a highly heterogenous proteasome composition and the post-translational regulation of peptidase activity under pathogen signaling in plants2013

    • 著者名/発表者名
      Sun HH, Fukao Y, Ishida S, Yamamoto H, Maekawa S, Fujiwara M, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      J. Proteome Res

      巻: 12 号: 11 ページ: 5084-5095

    • DOI

      10.1021/pr400630w

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] C/Nバランス調節による植物の代謝・成長戦略2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤長緒,山口淳二
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 51 ページ: 763-772

    • NAID

      130004707380

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assay for proteasome-dependent protein degradation and ubiquitinated proteins2013

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Sako K, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1072 ページ: 655-663

    • DOI

      10.1007/978-1-62703-631-3_45

    • ISBN
      9781627036306, 9781627036313
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of gamete membrane dynamics during double fertilization of Arabidopsis2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Igawa, Yuki Yanagawa, Shin-ya Miyagishima and Toshiyuki Mori
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 126巻 号: 3 ページ: 387-394

    • DOI

      10.1007/s10265-012-0528-0

    • NAID

      10031169281

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Arabidopsis ubiquitin ligases ATL31 and ATL6 control the defense response as well as the C/N response2012

    • 著者名/発表者名
      Shugo Maekawa
    • 雑誌名

      Plant Mol. Biol.

      巻: 79 号: 3 ページ: 217-227

    • DOI

      10.1007/s11103-012-9907-0

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sugar-inducible RPT2a, a subunit of 26S proteasome, participates in sugar response in <i>Arabidopsis</i>2012

    • 著者名/発表者名
      Huihui Sun
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 29 号: 3 ページ: 279-284

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.12.0409a

    • NAID

      10030804760

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arabidopsis RPT2a, 19S proteasome subunit, regulates gene silencing via DNA methylation2012

    • 著者名/発表者名
      Kaori Sako
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 号: 5 ページ: e37086-e37086

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0037086

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A comprehensive analysis of interaction and localization of Arabidopsis SKP1-LIKE (ASK) and F-Box (FBX) proteins2012

    • 著者名/発表者名
      Kuroda O, Yanagawa Y, Takahashi N, Horii Y, Matsui M
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 号: 11 ページ: e50009-e50009

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0050009

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ubiquitin/ proteasome-mediated proteolysis is involved in the response to flooding stress in soybean roots, independent of oxygen limitation2012

    • 著者名/発表者名
      Yanagawa Y, Komatsu S
    • 雑誌名

      Plant Sci

      巻: 185-186 ページ: 250-258

    • DOI

      10.1016/j.plantsci.2011.11.014

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 序論:酵母から動植物まで包括するユビキチン-プロテアソーム系の新展開2012

    • 著者名/発表者名
      山口淳二,畠山鎮次
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 84 ページ: 407-408

    • NAID

      10030809250

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物のRING型ユビキチンリガーゼとプロテアソームシステムの機能2012

    • 著者名/発表者名
      前川修吾,佐古香織,佐藤長緒
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 84 ページ: 416-424

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
  • [雑誌論文] プロテオーム解析から解く植物のユビキチン-プロテアソーム研究2012

    • 著者名/発表者名
      柳川由紀
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 84 ページ: 448-454

    • NAID

      10030809444

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物26Sプロテアソームの多様な機能-「品質管理」にとどまらず器官サイズや遺伝子サイレンシングなど様々な現象を制御-2012

    • 著者名/発表者名
      佐古香織
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 50 ページ: 232-234

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 理」にとどまらず器官サイズや遺伝子サイレンシングなど様々な現象を制御-2012

    • 著者名/発表者名
      佐古香織
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 50 ページ: 232-234

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] The Arabidopsis NSL2 negatively controls systemic acquired resistance via hypersensitive response2011

    • 著者名/発表者名
      Asada Y
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 28 号: 1 ページ: 9-15

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.10.0913a

    • NAID

      10028258403

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arabidopsis thaliana 26S Proteasome Subunits RPT2a and RPT5a Are Crucial for Zinc Deficiency-Tolerance2011

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto, T., Kamiya, T., Sako, K., Yamaguchi, J., Yamagami, M. and Fujiwara, T
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 75 号: 3 ページ: 561-567

    • DOI

      10.1271/bbb.100794

    • NAID

      10028202007

    • ISSN
      0916-8451, 1347-6947
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of 14-3-3 proteins as a target of ATL31 ubiquitin ligase, a regulator of the C/N response in Arabidopsis thaliana2011

    • 著者名/発表者名
      Takeo Sato
    • 雑誌名

      Plant Journal

      巻: 68 号: 1 ページ: 137-146

    • DOI

      10.1111/j.1365-313x.2011.04673.x

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbon and nitrogen metabolism regulated by the ubiquitin-proteasome system2011

    • 著者名/発表者名
      Takeo Sato
    • 雑誌名

      Plant Signaling and Behavior

      巻: 6 号: 10 ページ: 1465-1468

    • DOI

      10.4161/psb.6.10.17343

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Regulation of leaf organ size and gene silencing by plant proteasome2013

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi J
    • 学会等名
      The 35th Naito Conference on "The Ubiquitin-Proteasome System : From Basic Mechanisms to Pathophysiological Roles"
    • 発表場所
      Chateraise Gateaux Kingdom Sapporo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ATL31 ubiquitin ligase, a regulator of the C/N response in Arabidopsis, is also involved in defence response mediated by membrane traffic system2013

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi J
    • 学会等名
      Challenges in Biology- Big Data and Ethics in "Plants and People Conference", Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology
    • 発表場所
      Potsdam, Germany
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 植物を用いた遺伝子技術の将来2012

    • 著者名/発表者名
      山口淳二
    • 学会等名
      北海道農業研究推進会議生物工学部会
    • 発表場所
      札幌, 北海道
    • 年月日
      2012-02-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ユビキチン-プロテアソームシステムによるC/N代謝制御の分子基盤-シロイヌナズナからマイクロトマトへ-, シンポジウム「遺伝子組換え技術を利用した植物の代謝制御」2012

    • 著者名/発表者名
      山口淳二
    • 学会等名
      日本植物細胞分子生物学会(生駒)大会・シンポジウム
    • 発表場所
      奈良先端大学院大学(シンポジウム発表), 生駒市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ユビキチン-プロテアソームシステムによるC/N代謝制御の分子基盤-シロイヌナズナからマイクロトマトへ2012

    • 著者名/発表者名
      山口淳二
    • 学会等名
      シンポジウム「遺伝子組換え技術を利用した植物の代謝制御」,日本植物細胞分子生物学会(生駒)大会・シンポジウム
    • 発表場所
      奈良先端大学院大学(生駒市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質複合体や相互作用するタンパク質の精製・解析方法2012

    • 著者名/発表者名
      柳川由紀
    • 学会等名
      第165回農林交流センターワークショップ「第25回タンパク質構造解析シリーズ・生物機能解明のためのプロテオーム解析-講義と実験-」
    • 発表場所
      農研機構作物研究所(つくば市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質複合体や相互作用するタンパク質の精製,解析方法2012

    • 著者名/発表者名
      柳川由紀
    • 学会等名
      第165回農林交流センターワークショップ「第25回タンパク質構造解析シリーズ・生物機能解明のためのプロテオーム解析-講義と実験-」
    • 発表場所
      農研機構作物研究所(つくば市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plant immunity as host resistance actions against pathogen attack -Arabidopsis NSL2 and the interacting-proteins-2011

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi J
    • 学会等名
      Chinese Academy of Agricultural Sciences
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2011-10-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Metabolic regulation mediated by ubiquitin-proteasome system in Arabidopsis2011

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi J
    • 学会等名
      Chinese Academy of Science
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2011-10-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ゲノム科学時代の代謝研究-包括的解析と志の高い個別研究の融合を目指して : 糖代謝・輸送・センシングを例として2011

    • 著者名/発表者名
      山口淳二
    • 学会等名
      「代謝とメタボロミクス」勉強会-, 新学術領域「植物の高CO2 応答」第2回若手ワークショップ
    • 発表場所
      休暇村支笏湖, 北海道(セミナー)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Plant immunity as host resistance actions against pathogen attack -Arabidopsis NSL2 and the interacting-proteins-2011

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi J
    • 学会等名
      Plenary Lecture on 3rd International Conference on Biosciences and Biotechnology
    • 発表場所
      Udayana University, Bali, Indonesia
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ユビキチンプロテアソームによるC/N応答制御~ユビキチンリガーゼATL31 とその標的を介した代謝制御2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤長緒, 山口淳二
    • 学会等名
      日本植物学会第75回大会シンポジウム「C/N バランスの研究を通して植物高CO2 応答を読み解く」
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス, 東京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プロテオミクスを用いた植物ユビキチン-プロテアソームシステムの解明-基幹代謝を例として-2011

    • 著者名/発表者名
      山口淳二, 佐藤長緒
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会新潟学会シンポジウム「植物プロテオーム研究の新展開」
    • 発表場所
      ホテル日航新潟, 新潟県
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] C/N バランス調節による植物の代謝・成長戦略 化学と生物2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤長緒, 山口淳二
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Chapter 45 Assay for proteasome-dependent protein degradation and ubiquitinated proteins in "Plant Proteomics : Methods and Protocols Second Edition" (edited by J V Jorrín Novo, S Komatsu, W Weckwerth, S Wienkoop), Methods in Molecular Biology2013

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Sako K, Yamaguchi J
    • 出版者
      Springer Protocol, Humana Press
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Frontiers in Agriculture Proteome Research (Proteomics approach to study metabolic regulation mediated by ubiquitin-proteasome system in Arabidopsis.)2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuda S, Maekawa S, Sato T, Yamaguchi J
    • 出版者
      NARO Institute of Crop Science
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] Frontiers in Agriculture Proteome Research (Cell wall proteomics of crops)2013

    • 著者名/発表者名
      S. Komatsu, Y. Yanagawa
    • 出版者
      NARO Institute of Crop Science
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] Frontiers in Agriculture Proteome Research2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuda S, Maekawa S, Sato T, Yamaguchi J
    • 出版者
      Proteomics approach to study metabolic regulation mediated by ubiquitin-proteasome system in Arabidopsis.
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Frontiers in Agriculture Proteome Research2013

    • 著者名/発表者名
      S. Komatsu, Y. Yanagawa
    • 出版者
      Cell wall proteomics of crops.
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Proteomics approach to study metabolic regulation mediated by ubiquitin-proteasome system in Arabidopsis2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuda S, Maekawa S, Sato T, Yamaguchi J
    • 出版者
      Frontiers in Agriculture Proteome Research
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 序論 : 酵母から動植物まで包括するユビキチン-プロテアソーム系の新展開2012

    • 著者名/発表者名
      山口淳二, 畠山鎮次
    • 出版者
      生化学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] プロテオーム解析から解く植物のユビキチン-プロテアソーム研究(2012) 特集タイトル : 酵母から動植物まで包括するユビキチン-プロテアソーム系の新展開2012

    • 著者名/発表者名
      柳川由紀
    • 出版者
      生化学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.hokudai.ac.jp/~jjyama/keitai2/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 山口・千葉研究室

    • URL

      http://www.sci.hokudai.ac.jp/~jjyama/keitai2/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 山口・千葉研究室

    • URL

      http://www.sci.hokudai.ac.jp/~jjyama/keitai2/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 山口。千葉研究室

    • URL

      http://www.sci.hokudai.ac.jp/~jjyama/keitai2/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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