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ペルオキシソームにおける協調的な品質管理システムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 25891028
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・生理科学
研究機関基礎生物学研究所 (2014)
京都大学 (2013)

研究代表者

山田 志野 (後藤 志野(山田志野))  基礎生物学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 研究員 (30634125)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードペルオキシソーム / 植物 / シャペロン / オートファジー / 品質管理
研究実績の概要

申請者はこれまでにLON プロテアーゼのシャペロン機能がペルオキシソームの維持およびオートファジーの調節に関与することを見出している。この知見を発展させ、ペルオキシソームにおけるバランスのとれた修復・分解機構、すなわち協調した品質管理システムを分子レベルで明らかにすることを目指し解析を行った。
(1) オートファジー抑制機構におけるLON2の役割
LON2と相互作用する因子の単離を目的として、GFP融合LON2(GFP-LON2)発現シロイヌナズナの作出を行った。当初はLON2プロモーター制御下でGFP-LON2を発現する植物体を解析に用いる予定であったが、予想外に発現率が低かったため、恒常型CaMV 35SプロモーターによるGFP-LON2発現コンストラクトを作製し、形質転換株の作出を完了した。免疫沈降解析およびSDS-PAGE解析の結果、LON2特異的バンドを複数得た。個々の相互作用因子については現在解析中である。
(2) LON2とオートファジーによるペルオキシソームの協調的な品質管理システム
植物の発芽後成長時にはペルオキシソーム機能の転換に伴ってペルオキシソーム内の代謝系は大きく変動する。LON2変異体およびオートファジー変異体では、ペルオキシソームの機能転換は一見正常に進行する。一方LON2・オートファジー二重変異体においては、古い代謝系の酵素群が残存し、正常な代謝系の入れ替えが起こらない。これらの結果から、LON2とオートファジーは相補的に不要および異常なタンパク質除去に関与していることが示された。これらの結果を含めた研究成果を論文としてPlant and Cell Physiology誌に発表した(Goto-Yamada et al. 2014)。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Vacuolar processing enzyme in plant programmed cell death2015

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Hatsugai, Kenji Yamada, Shino Goto-Yamada and Ikuko Hara-Nishimura
    • 雑誌名

      Front Plant Sci

      巻: 6 ページ: 1-11

    • DOI

      10.3389/fpls.2015.00234

    • NAID

      120005670913

    • 説明
      【掲載確定】
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chaperone and Protease Functions of LON Protease 2 Modulate the Peroxisomal Transition and Degradation with Autophagy.2014

    • 著者名/発表者名
      Goto-Yamada S, Mano S, Nakamori C, Kondo M, Yamawaki R, Kato A, Nishimura M.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 55 号: 3 ページ: 482-96

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu017

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interaction between chaperone and protease functions of LON2, and autophagy during the functional transition of peroxisomes2014

    • 著者名/発表者名
      Shino Goto-Yamada, Shoji Mano, Kazusato Oikawa, Michitaro Shibata, Mikio Nishimura
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 9 号: 5 ページ: e28838-e28838

    • DOI

      10.4161/psb.28838

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 植物ペルオキシソームの機能転換におけるプロテアーゼ、シャペロン、オートファジーの協調的作用2014

    • 著者名/発表者名
      後藤(山田)志野, 真野昌二, 中森ちひろ, 近藤真紀, 山脇隆一, 加藤朗, 西村いくこ, 西村幹夫
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シャペロン、プロテアーゼ、オートファジーが支えるペルオキシソームの機能転換2014

    • 著者名/発表者名
      後藤(山田)志野, 真野昌二, 中森ちひろ, 近藤真紀, 山脇隆一, 加藤朗, 西村幹夫
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2014-03-18 – 2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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