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植物プロテアソーム構造変換による環境適応機能の解明

公募研究

研究領域タンパク質分解による細胞・個体機能の制御
研究課題/領域番号 21025001
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関北海道大学

研究代表者

山口 淳二  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (10183120)

研究分担者 柳川 由紀  農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究所, 博士研究員 (90432591)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2010年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2009年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワードユビキチン・プロテアソーム / 器官サイズ / 細胞サイズ / シロイヌナズナ / プロテオーム / 植物 / 環境 / 蛋白質 / バイオマス
研究概要

26Sプロテアソームは,高等植物が持つ優れた環境適応能力を説明するための分子機構候補として注目を浴びている。申請者らは,モデル植物シロイヌナズナを用いて,19Sプロテアソームを構成するサブユニットRPT2aの機能欠損変異体(rpt2a)において,葉器官等が巨大化する現象を発見した。その後の研究により,この原因がエンドリデュプリケーションという細胞周期異常に由来する細胞サイズ増大に起因することを明らかにした。また逆遺伝学的解析から,rpt2a変異体において過剰な遺伝子サイレンシングが生じることを発見した。
今年度は、RPT2aを介した遺伝子サイレンシング機構をより詳細に解析した。RPT2a遺伝子欠損によるサイレンシングは,内生だけでなく外生遺伝子にも影響することが明らかとなった。また,bisulfite法を用いた解析より,このサイレンシングにDNAのメチル化が関与することが示された。次に,核プロテオミクスによる,RPT2a新規相互作用因子の単離を試みた。その結果,遺伝子サイレンシングに関与する可能性のあるタンパク質Xを同定することに成功した。新規相互作用因子Xの詳細な解析によって,RPT2aの作用機序の解明が期待される。
また,RPT2aはエンドリデュプリケーションならびに遺伝子サイレンシングを負に制御することから,これら両現象の関連性について,遺伝学的解析を行った。その結果,エンドリデュプリケーションが遺伝子サイレンシングを促進させる可能性を明らかとした。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (9件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The Arabidopsis NSL2 negatively controls systemic acquired resistancevia hypersensitive response.2011

    • 著者名/発表者名
      Asada Y
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 28 ページ: 9-15

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] I Arabidopsis thaliana 26S Proteasome Subunits RPT2a and RPT5a Are Crucial for Zinc Deficiency-Tolerance.2011

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto T
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry

      巻: (published online)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of endoreduplication of trichome by RPT2a, a subunit of 19S proteasome in Arabidopsis.2010

    • 著者名/発表者名
      Sako K
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 123 ページ: 701-706

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How does the plant proteasome control leaf size?2010

    • 著者名/発表者名
      Sako K
    • 雑誌名

      Plant Signaling and Behavior

      巻: 5 ページ: 1119-1120

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In planta observation of live fluorescent plant endoparasitic nematodes during early stages of infection.2010

    • 著者名/発表者名
      Goto DB
    • 雑誌名

      Nematological Research

      巻: 40 ページ: 15-19

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sucrose transporter NtSUT4 from tobacco BY-2 involved in plant cell shape during miniprotoplast culture.2010

    • 著者名/発表者名
      Okuba-Kurihara E
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 123(published online)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of bacterial-type phosphoenolpyruvate carboxylase expressed in male gametophyte of higher plants.2010

    • 著者名/発表者名
      Igawa T
    • 雑誌名

      BMC Plant Biology

      巻: 10 ページ: 200-200

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CULLIN4-damaged DNA binding protein1 interacts with CONSTITUTIVELY PHOTOMORPHOGENIC 1-SUPPRESSOR OF PHYA complexes to regulate photomorphogenesis and flowering time.2010

    • 著者名/発表者名
      Chen H
    • 雑誌名

      Plant Cell

      巻: 22 ページ: 108-123

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of endoreduplication of trichome by RPT2a, a subunit of 19S proteasome in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Sako K
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research (in press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arabidopsis CULLN4-damaged DNA binding protein 1 interacts with CONSTITUTIVELY PHOTOMORPHOGENIC1-SUPPRESSOE OF PHYA complexes to regulate photomorphogenesis and flowering time2010

    • 著者名/発表者名
      Chen H
    • 雑誌名

      The Plant Cell 22

      ページ: 108-123

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of leaf organ size by the Arabidopsis RPT2a 19S proteasome subunit2009

    • 著者名/発表者名
      Sonoda Y
    • 雑誌名

      The Plant Journal 60

      ページ: 68-78

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CNI1/ATL31, a RING type ubiquitin ligase that functions in the Carbon/Nitrogen response for growth phase transition in Arabidopsis seedlings2009

    • 著者名/発表者名
      Sato T
    • 雑誌名

      The Plant Journal 60

      ページ: 852-864

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arabidopsis MBF1s control Leaf Cell Cycle and its expansion2009

    • 著者名/発表者名
      Tojo T
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology 50

      ページ: 254-264

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DEAR1, a transcriptional repressor of DREB protein that mediates plant defense and freezing stress responses in Arabidopsis2009

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui T
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research 122

      ページ: 633-643

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of the nuclear form of the Arabidopsis transcription factor AtbZIP60 during the endoplasmic reticulum stress response2009

    • 著者名/発表者名
      Iwata Y
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology and Biochemistry 73

      ページ: 865-869

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of the plant glsA promoter from Alstroemeria2009

    • 著者名/発表者名
      Igawa T
    • 雑誌名

      Plant Biology 11

      ページ: 878-885

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation and identification of ubiquitin-related proteins from Arabidopsis seedlings2009

    • 著者名/発表者名
      Igawa T
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany 60

      ページ: 3067-3073

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 植物ユビキチン-プロテアソームシステムの新たな機能性-C/N代謝制御の分子基盤2011

    • 著者名/発表者名
      山口淳二
    • 学会等名
      研究セミナー
    • 発表場所
      遺伝子実験センター,筑波大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-02-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] C/N regulation mediated by ubiquitin-proteasome system in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Junji Yamaguchi
    • 学会等名
      Invited Seminar on Max Planck Institute
    • 発表場所
      Golm, Germany(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Metabolic regulation mediated by ubiquitin-proteasome system and 14-3-3 protein in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Junji Yamaguchi
    • 学会等名
      Invited Seminar on University of Cologne
    • 発表場所
      Cologne, Germany(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 植物の糖・窒素代謝調節に関わるユビキチンリガーゼATL31とその標的タンパク質群2010

    • 著者名/発表者名
      山口淳二
    • 学会等名
      第10回日本蛋白質学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(招待講演)
    • 年月日
      2010-06-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] C/N regulation mediated by ubiquitin-proteasome system in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Junji Yamaguchi
    • 学会等名
      1st International Symposium on the Nitrogen Nutrition of Plants
    • 発表場所
      Inuyama, Japan(招待講演)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of leaf organ size by the Arabidopsis RPT2a 19S proteasome subunit2009

    • 著者名/発表者名
      山口淳二
    • 学会等名
      Seoul National University-Hokkaido University Symposium "Plant Development and Evolution"
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2009-11-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] CNI1/ATL31, a RING-type Ubiquitin Ligase that Functions in the Carbon/Nitrogen Response for Growth Phase Transition in Arabidopsis Seedlings2009

    • 著者名/発表者名
      山口淳二
    • 学会等名
      The Sant'Anna School of Advanced Studies
    • 発表場所
      Pisa, Italy
    • 年月日
      2009-11-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高等植物におけるユビキチン依存的なタンパク質制御機構2009

    • 著者名/発表者名
      柳川由紀
    • 学会等名
      千葉大学セミナー
    • 発表場所
      千葉大学, 千葉県
    • 年月日
      2009-10-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Plant proteasome functions in terms of organ size regulation2009

    • 著者名/発表者名
      山口淳二
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.hokudai.ac.jp/~jjyama/keitai2/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.hokudai.ac.jp/~jjyama/keitai2/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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