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生物発光蛋白質プロープを用いた植物細胞内活性酸素シグナルの解明

研究課題

研究課題/領域番号 23870013
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 植物分子生物・生理学
研究機関名古屋大学

研究代表者

古市 卓也  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 研究員 (80436998)

研究期間 (年度) 2011-08-24 – 2013-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2012年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード細胞内シグナル伝達 / ROS / 植物 / 水チャネル / 生物発光 / バイオイメージング
研究概要

1.フォラシン導入植物の作出
ヒカリカモメガイ由来の活性酸素種(ROS)応答性発光蛋白質・フォラシンを植物細胞内ROSシグナル検出用プローブとして利用可能とするため、アグロバクテリウム感染法を用いてシロイヌナズナおよびタバコ培養細胞への遺伝子導入を行った。将来的にCa^<2+>シグナルとの同時計測を目指すことから、シロイヌナズナではオワンクラゲ由来のCa^<2+>レポーター蛋白質であるエクオリンを導入済みの組換え体への追導入を行い、T1種子5-4gを得た。種子検定の結果からこのうち約650粒が形質転換体であると推測され、耐性マーカーであるBASTAを含む寒天培地上で現在、20個体程度の形質転換体について栽培を進めている。また、タバコ培養細胞ではエクオリン導入株・野生株の両方に対して同様にアグロバクテリウム感染法を用いた遺伝子導入を実施済みであり、形質転換体の選抜を行っている。
2.出芽酵母発現系を用いた機能解析
フォラシン導入酵母培養液に過酸化水素を投与すると、過酸化水素流入に伴った持続的発光が検出される。この酵母にシロイヌナズナの過酸化水素透過性水チャネルAtTIP1;1を発現させると、フォラシン発光が亢進された。AtTIP1;1を介した過酸化水素の取り込みは処理2分後をピークに減衰するので、AtTIP1;1は酸化ストレス条件において機能抑制される可能性が示唆された。また、点変異導入フォラシンを用いた実験の結果から発光基質であるデヒドロセレンテラジンとの結合に重要なアミノ酸について同定することが出来た。フォラシンの再構成機構が明らかになったことで、発光強度およびROS特異性に優れた発光基質の開発を行えるようになると期待される。

報告書

(1件)
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Inhibitory Effects of Methylglyoxal on Light-Induced Stomatal Opening and Inward K<SUP>+</SUP> Channel Activity in <I>Arabidopsis</I>2012

    • 著者名/発表者名
      Hoque, T.S., Okuma, E., Uraji, M., Furuichi T., Sasaki, T., Hoque, M.A., Nakamura, Y, Murata, Y.
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 76 号: 3 ページ: 617-619

    • DOI

      10.1271/bbb.110885

    • NAID

      10030751095

    • ISSN
      0916-8451, 1347-6947
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文]2011

    • 著者名/発表者名
      来須孝光、濱田晴康、杉山淑美、矢柄寿一、門田康弘、古市卓也、林晃之、梅村賢司、小松節子、宮尾安藝雄、廣近洋彦、朽津和幸
    • 雑誌名

      Negative feedback regulation of microbe-associated molecular pattern-induced cytosolic Ca^<2+> transients by protein phosphorylation

      巻: 124巻 号: 3 ページ: 415-424

    • DOI

      10.1007/s10265-010-0388-4

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イオンコンダクタンス顕微鏡を用いた生細胞機能の可視化2011

    • 著者名/発表者名
      古市卓也、臼倉治郎
    • 学会等名
      植物電子顕微鏡若手ワークショップ2011
    • 発表場所
      理化学研究所横浜研究所
    • 年月日
      2011-11-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-09-05   更新日: 2019-07-29  

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