植物葉緑体内包膜における蛋白質輸送メカニズムの完全解明

• 研究課題/領域番号: 26291060
• 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: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中井 正人 大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (90222158)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円); 2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: chloroplast / protein import / protein translocation / translocon / organelle / biogenesis / 葉緑体 / 蛋白質輸送 / 蛋白質膜透過 / オルガネラ形成 / オルガネラ / 生合成 / 膜蛋白質複合体 / 細胞内輸送 / 植物 / 膜蛋白質 / プラスチド / 細胞内タンパク質輸送 / 進化 / タンパク質膜透過 / 内共生

研究成果の概要

植物の葉緑体は様々な組織および器官で機能的・形態的に多様に分化して存在しており、その機能は環境変化による複雑な制御を受けている。多様な葉緑体の機能の維持には、各葉緑体の機能に適した蛋白質セットが、適材適所適時に輸送され機能しているからに他ならない。この葉緑体への蛋白質輸送の中核を成す内包膜のトランスロコンTIC複合体に関して、我々はシロイヌナズナから１メガダルトンの超分子複合体として精製し完全同定に成功した。さらに最近TIC複合体と連携し輸送モーターとして機能すると予想される新奇７因子からなる２メガダルトンの膜複合体も完全同定に成功した。

研究成果

• [国際共同研究] University of Geneva(Switzerland)
• [国際共同研究] University of Munster(Germany)
• [雑誌論文] New perspectives on chloroplast protein import (2018)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 59
  • 査読あり
• [雑誌論文] 葉緑体のタンパク質輸送機構についてーシアノバクテリアの内共生から始まったユニークな進化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中井 正人
  • 雑誌名: 生物の科学:遺伝 巻: 70 ページ: 105-109
• [雑誌論文] YCF1: A Green TIC (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 27 号: 7 ページ: 1834-1838
  • DOI: 10.1105/tpc.15.00363
  • 査読あり
• [雑誌論文] The TIC complex uncovered: The alternative view on the molecular mechanism of protein translocation across the inner envelope membrane of chloroplasts (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta. 巻: 1847 号: 9 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1016/j.bbabio.2015.02.011
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Molecular mechanisms of chloroplast protein import and their curious evolutionary history. (2017)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: International Symposium: Chloroplast Metabolism and Photosynthesis
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Molecular mechanisms of chloroplast protein import and their curious evolutionary history. (2017)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: KAAB International Symposium 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Molecular mechanisms of chloroplast protein import and their curious evolutionary history. (2017)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: Taiwan-Japan Plant Biology 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chloroplast protein import motor has evolved from a membrane-bound AAA protease. (2016)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: 第３９回 日本分子生物学会シンポジウム ほどく、ひきぬく、歩く：AAA+ ATPase の作動原理
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県、横浜市）
  • 年月日: 2016-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] Chloroplast puritein import: Mechanisms and evolution. (2016)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: International Meeting 2016: Nascent Chain Biology
  • 発表場所: 富士レークホテル（山梨県、南都留郡）
  • 年月日: 2016-09-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The chloroplast protein import system: Evolution and mechanisms. (2016)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: Gordon Research Conference: Mitochondria & Chloroplast
  • 発表場所: West Dover（アメリカ合衆国）
  • 年月日: 2016-06-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chloroplast Protein Import System (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: BMB2015 日本生化学会・日本分子生物学会 合同大会 シンポジウム "オルガネラバイオロジー：細胞の構造と機能の新しい姿"
  • 発表場所: ポートピアホテル（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-12-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Evolution of the Chloroplast Protein Import System (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: 2015 International Meeting of "Matryoshka-type Evolution"
  • 発表場所: 筑波大学大学会館本館（茨城県・つくば市）
  • 年月日: 2015-10-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Evolution of the Chloroplast Protein Import System (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: Integrated Microbial Biodiversity Program Meeting
  • 発表場所: Victoria (Canada)
  • 年月日: 2015-05-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Unraveling the Mechanism of Protein Transport Across the Chloroplast Inner Envelope Membrane (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: EMBO Conference "Mechanisms and regulation of protein translocation"
  • 発表場所: Croatia, Dubrovnik
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-25
  • 招待講演
• [学会発表] Evolution of the Chloroplast Protein Import System (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: Tokyo Tech-HHU Dusseldorf Joint Symposium on Photosynthesis as a New Chemical Resource
  • 発表場所: 東京 東工大キャンパスイノベーションセンター
  • 年月日: 2015-03-04 – 2015-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] Unraveling the Mechanism of Protein Transport across the Chloroplast Inner Envelope Membrane (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: The Finland-Japan Joint Research Seminar on Photosynthesis
  • 発表場所: 北海道 札幌
  • 年月日: 2014-10-09 – 2014-10-14
  • 招待講演
• [学会発表] Reevaluation of the involvement of the "old" Tic proteins in chloroplast protein import (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: The International Symposium on the Regulation of Photosynthetic Function
  • 発表場所: 中国 桂林
  • 年月日: 2014-08-16 – 2014-08-20
  • 招待講演
• [学会発表] Reevaluation of the involvement of the "old" Tic proteins in chloroplast protein import (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: The 16th Annual Meeting of The French Society of Photosynthesis
  • 発表場所: France, Paris
  • 年月日: 2014-04-14 – 2014-04-15
  • 招待講演
• [学会発表] The evolution of the chloroplast protein import system (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: A DYNAMO LABEX SYMPOSIUM
  • 発表場所: France, Paris, Maison des Oceans, Institut Oceanographique
  • 年月日: 2014-04-10
  • 招待講演
• [学会発表] Unraveling the mechanism of protein transport across the chloroplast inner envelope membrane (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: East Asian Cell Biology Conference
  • 発表場所: 韓国 釜山 POSTECH
  • 年月日: 2014-04-03
  • 招待講演