陽イオン輸送系の協奏調節による細胞内浸透圧の恒常性の維持機構の解析

• 研究課題/領域番号: 25292055
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 魚住 信之 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40223515)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円); 2015年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 浸透圧 / 耐塩性 / イオン / 輸送体 / シロイヌナズナ / 脂質修飾 / 環境ストレス / イオンチャネル / イオン環境 / 機能調節

研究成果の概要

植物や微生物の細胞内浸透圧の調節は，環境変化の適応に必要である。KとNaの輸送体は、養分やホルモンなどの吸収と循環、膜駆動力の維持、細胞内浸透圧調節、光合成活動に必須であり、植物の生存を根底で支えている。K/Naバランスの恒常性維持を司る機構の中心的役割を果たすイオン輸送体やその発現の解析，細胞内因子によるチャネルの活性調節，Ｋ輸送体，機械受容体の分子的成り立ちを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Padova University(Italy)
• [国際共同研究] Universwtiy of Munster(Germany)
• [雑誌論文] HKT transporters mediate salt stress resistance in plants: from structure and function to the field. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto, S., Horie, T., Hauser, F., Deinlein, U., Schroeder J.I. and Uozumi, N.
  • 雑誌名: Current Opinion in Biotechnology 巻: 32 ページ: 113-120
  • DOI: 10.1016/j.copbio.2014.11.025
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The jasmonate-responsive GTR1 transporter is required for gibberellin-mediated stamen development in Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, T. Oikawa, S. Hamamoto, Y. Ishimaru, T. Utsumi, J. Chen, M. Kanamori, Y. Sasaki-Sekimoto, M. Shimojima, S. Masuda, Y. Kamiya, M. Seo, N. Uozumi, M. Ueda, H. Ohta, A
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 6095-6095
  • DOI: 10.1038/ncomms7095
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Defining membrane spanning domains and crucial membrane-localized acidic amino acid residues for K + transport of a Kup/HAK/KT-type Escherichia coli potassium transporter. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y., Nanatani, K., Hamamoto, S., Shimizu, M., Takahashi, M., Tabuchi-Kobayashi, M., Mizutani, A., Schroeder, J.I.,Souma, S, and Uozumi, N.
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 掲載確定 号: 5 ページ: 315-323
  • DOI: 10.1093/jb/mvu007
  • NAID: 40020056344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organelle-localized potassium transport system in plants (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto, S., and Uozumi, N.
  • 雑誌名: J. Plant Physiol. 巻: 171 号: 9 ページ: 737-747
  • DOI: 10.1016/j.jplph.2013.09.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular cloning and expression analysis of a gene encoding KUP/HAK/KT-type potassium uptake transporter from Cryptomeria japonica. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hosoo, Y., Kimura, Y., Nanatani, K., and Uozumi, N.
  • 雑誌名: Trees 巻: 28 号: 5 ページ: 1527-1537
  • DOI: 10.1007/s00468-014-1059-1
  • NAID: 120007106223
  • 査読あり
• [雑誌論文] The phosphoinositide PI(3,5)P2 mediates activation of mammalian but not plant TPC proteins: functional expression of endolysosomal channels in yeast and plant cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Boccaccio, A., Scholz-Starke, J., Hamamoto, S., Larisch, N., Festa, M., Gutla, P. V. K., Costa, A., Dietrich, P., Uozumi, N., and Carpaneto, A.
  • 雑誌名: Cell. Mol. Life Sci. 巻: 71 号: 21 ページ: 4275-4283
  • DOI: 10.1007/s00018-014-1623-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sodium transport system in plant cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshio Yamaguchi, Shin Hamamoto, Nobuyuki Uozumi
  • 雑誌名: Frontier in Plant Science 巻: 410 ページ: 1-7
  • DOI: 10.3389/fpls.2013.00410
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characterization of the role of a mechanosensitive channel in osmotic down shock adaptation in Synechocystis sp. PCC 6803 (2013)
  • 著者名/発表者名: Nanatani K, Shijuku T, Akai M, Yukutake Y, Yasui M, Onai K, Morishita M, Ishiura M, Uozumi N
  • 雑誌名: Channels 巻: 7 号: 4 ページ: 238-242
  • DOI: 10.4161/chan.25350
  • 査読あり
• [学会発表] Lipidation of Arabidopsis CPK6 promotes the plasma membrane targeting and the stomata closure mediated by (2016)
  • 著者名/発表者名: Saito, S., Hamamoto, S., Sato, Y., Uozumi, N., Hashimoto, K., Kudla, J., Utsumi, T., Moriya, K., Tozawa, Y., and Yamauchi, S.
  • 学会等名: International workshop on Plant Membrane Biology
  • 発表場所: Annapolis, USA
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] シロイヌナズナCPKの脂質修飾による細胞内局在調節および輸送体活性調節の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤俊也, 浜本晋, 内海俊彦, 守屋康子, 松浦愛子, 佐藤陽子, 野口寛人,戸澤譲, 山内清司, 橋本研志, Jörg Kudla, 魚住信之
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学 盛岡市
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] シロイヌナズナCBL5の発現解析と脂質修飾による細胞内局在調節機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹林昂亮, 齋藤俊也, 内海俊彦, 守屋康子, 加藤恵, 佐藤陽子, 武藤潤,越智直樹, 橋本研志, Katrin Held, Jörg Kudla、上田実
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学 盛岡市
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] シロイヌナズナNa輸送体AtHKT1の花器官の形成への関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 浜本晋、平林一輝、加藤恵，堀江智明、Schroeder, J.I., Blumwald E., 横山隆亮、西谷和彦、石川敦司，魚住信之
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会大会
  • 発表場所: 東京農業大学(東京)
  • 年月日: 2015-03-20
• [学会発表] Ca2+結合タンパク質の脂質修飾による細胞膜への移行 (2014)
  • 著者名/発表者名: 齋藤俊也, 武藤潤, 小林真由美, 佐藤陽子, 浜本晋, 魚住信之
  • 学会等名: 化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 山形大学(米沢市)
  • 年月日: 2014-09-20
• [学会発表] シロイヌナズナCPKの脂質修飾による陰植物の気孔開閉に関与するイオン輸送体とその活性調節の解析制御因子に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 齋藤俊也、浜本晋、武藤潤，魚住信之
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会大会
  • 発表場所: 富山大学(富山市)
  • 年月日: 2014-03-18 – 2014-03-20
• [学会発表] 植物生存を支えるカリウム輸送 (2014)
  • 著者名/発表者名: 魚住信之、浜本晋、七谷圭
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 富山大学(富山市)
  • 年月日: 2014-03-18 – 2014-03-20
  • 招待講演
• [学会発表] 環境適応の根底で機能するイオン輸送 (2013)
  • 著者名/発表者名: 魚住信之
  • 学会等名: DNA講演会
  • 発表場所: 名城大学(名古屋市)
  • 年月日: 2013-11-09
  • 招待講演