| 研究領域 | 植物細胞壁の情報処理システム |
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| 研究課題/領域番号 |
15H01239
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
朽津 和幸 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 教授 (50211884)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2016年度)
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| 配分額 *注記 |
9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2016年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | アポプラスト / 活性酸素種 / 植物免疫 / 情報伝達 / カルシウムイオン / 植物細胞壁 / メリステム / 発生 / タンパク質リン酸化 / ゼニゴケ / NADPHオキシダーゼ |
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| 研究実績の概要 |
ゼニゴケの2種のRbohの葉状体メリステム・仮根・雌雄生殖器等、生活環全体における発現部位を詳細に解析した。ゲノム編集法によりMpRbohA, Bの双方の機能欠損変異体を単離し、表現型を解析した結果、MpRbohAは葉状体メリステム機能・雄性生殖器の発生、MpRbohBは仮根の先端成長(細胞伸張)・ストレス応答に関与する可能性が示唆された。Ca2+依存性プロテインキナーゼCDPKやCa2+センサータンパク質CBLとCBL依存性プロテインキナーゼCIPKによるリン酸化とEF hand領域へのCa2+の結合により相乗的に活性化されることが明らかになり、活性制御に重要なアミノ酸残基を同定した。Rbohの活性化に関与するCDPKの機能欠損変異体をゲノム編集により単離し、機能解析を進めた。誘導ラマン散乱顕微鏡イメージングや、細胞表層のROS代謝酵素の解析も進め、Rbohによりapoplast中に生成されたROSが細胞壁の機能制御を介して植物の発生を司る可能性を示した。
シロイヌナズナの10種のRbohのROS生成活性のCa2+濃度依存性を定量的に解析し、Rbohは生理的Ca2+濃度変化に依存して活性化される可能性を示した。Rbohの活性化に低分子量Gタンパク質が関与することを生化学的に初めて示した。イネのRbohがタペート細胞のプログラム細胞死・オートファジー制御・花粉形成に関与する可能性を示した。リグニン合成に関与する可能性が想定されるドイツトウヒのRbohを同定し、活性制御機構を解析した。陸上植物に広く保存されたCa2+結合部位を含むRbohの活性制御領域を同定する一方、殆どの藻類のRbohはこの領域を持たないことが明らかとなった。コレオケーテ、接合藻類のRbohを同定し、植物の陸上化前後のROS-Ca2+シグナルネットワークの進化を解析した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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