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シロイヌナズナの新規カルシウム透過性機械刺激センサーの動作機構

公募研究

研究領域セルセンサーの分子連関とモーダルシフト
研究課題/領域番号 21026009
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京学芸大学

研究代表者

飯田 秀利  東京学芸大学, 教育学部, 教授 (70124435)

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
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
2010年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2009年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワード機械受容チャネル / 構造-機能相関 / カルシウム / 膜貫通セグメント / In vitro突然変異導入 / 植物 / シロイヌナズナ / 酵母発現系 / 機械刺激センサー / カルシウムチャネル / カルシウムシグナル / シグナル伝達 / 立体構造 / シロイネナズナ / 酵母
研究概要

シロイヌナズナのMCA1とそのパラログであるMCA2はCa^<2+>透過性の機械受容チャネル候補である。両者は、それぞれ521と516のアミノ酸残基からなり、Ca^<2+>取込み活性をもつが既知のイオンチャネルとは一切ホモロジーがない。そこで、Ca^<2+>透過に大切な領域を決めるため、それぞれのC-末端の方から系統的にアミノ酸を削っていき、どこまで削るとCa^<2+>取込み活性を失うかを検討した。その結果、MCA1はN-末端から173番目のアミノ酸残基まであればCa^<2+>取込み活性があること、MCA2はN-末端から135番目のアミノ酸残基まであればCa^<2+>取込み活性があることを見出した。この短い断片内に膜貫通領域があるかどうかを調べた結果、N-末端から11~33アミノ酸残基の領域が膜を貫通できることが示唆された。興味深いことにこの領域内にCa^<2+>透過に関係する可能性のあるAsp^<21>残基があることが分かった。そこで、このAsp^<21>残基をAsnに置換してCa^<2+>透過活性を調べたところ、この置換を受けたMCA1とMCA2はCa^<2+>透過活性をほとんど失った。この結果は、MCA1とMCA2が確かにCa^<2+>を透過させる活性をもつことを示唆するものであり、植物界の新規チャネルの発見の可能性を示唆するという意義がある。

報告書

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

    (20件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (17件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] MCA1 and MCA2 that mediate Ca^<2+> uptake have distinct and overlapping roles in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka A, Nakagawa Y, Mori K, Nakano M, Imamura T, Kataoka H, Terashima A, Iida K, Kojima I, Katagiri T, Shinozaki K, Iida H
    • 雑誌名

      Plant Physiol. 152

      ページ: 1284-1296

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topology analysis of integral membrane proteins by using TEV protease[Article in Chinese]2009

    • 著者名/発表者名
      雷凱健、飯田秀利
    • 雑誌名

      Chinese J.Biochem.Mol.Biol. 25

      ページ: 1053-1057

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Novel mechanosensors generating calcium signals-a lessen from plants2011

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Iida
    • 学会等名
      第88回日本生理学会大会 第116回日本解剖学会総会・全国学術集会 合同大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Ca^<2+>透過性機械受容チャネル候補遺伝子MCA1,MCA2がシロイヌナズナの根端成長に及ぼす影響の細胞動力学的解析2011

    • 著者名/発表者名
      岩元明敏、豊田理沙、飯田秀利
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 酵母細胞を利用したシロイヌナズナのMCA1およびMCA2のCa^<2+>取込み活性に重要な領域の特定2011

    • 著者名/発表者名
      中野正貴、飯田秀利、飯田和子、丹生谷博
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナMCA変異体の成長に対する重力の影響2010

    • 著者名/発表者名
      大冨泰弘、曽我康一、若林和幸、飯田秀利、保尊隆享
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第24回大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of gravity-sensing in Arabidopsis seedlings2010

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi, H., Iida, H., Sokabe, M., Furuichi, T., Toyota, M.
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第24回大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Molecular study on Arabidopsis Ca^<2+>-permeable mechanosensitive channel candidates using yeast2010

    • 著者名/発表者名
      Nakano, M., Iida, K., Nyunoya, H., Iida, H.
    • 学会等名
      第21回シロイヌナズナ国際研究会議
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Ca^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2の欠損株のイオンストレス感受性2010

    • 著者名/発表者名
      原茂恵美子、飯田秀利
    • 学会等名
      日本植物学会第74回大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井市)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 環境ストレス応答に関与するCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA22010

    • 著者名/発表者名
      中野正貴、飯田和子、原茂恵美子、今村朋美、森研堂、丹生谷博、飯田秀利
    • 学会等名
      日本植物学会第74回大会 シンポジウム「ストレス耐性とイオンチャネル」
    • 発表場所
      中部大学(春日井市)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補の酵母発現系を用いた構造と機能の解析2010

    • 著者名/発表者名
      中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] カルシウム透過性機械受容チャネルの構造と機能2010

    • 著者名/発表者名
      飯田秀利、中野正貴、原茂恵美子、今村朋美、飯田和子、重松秀樹、永山國昭
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母を用いたシロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補の構造と機能の解析2010

    • 著者名/発表者名
      中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母のCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補Mid1とZds1/Zds2の物理的・津伝的相互作用の解析2009

    • 著者名/発表者名
      平出恵利華、後藤純、三上薫、岩崎滋美、宇井千明、飯田秀利
    • 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(横浜市)
    • 年月日
      2009-12-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structure-function analysis of Arabidopsis Ca^<2+->permeable mechanosensitive channel candidates using a yeast Ca^<2+> channel mutant2009

    • 著者名/発表者名
      中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
    • 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(横浜市)
    • 年月日
      2009-12-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補の構造と機能2009

    • 著者名/発表者名
      飯田秀利
    • 学会等名
      第8回統合バイオサイエンスシンポジウム
    • 発表場所
      ヤマハリゾートつま恋(掛川市)
    • 年月日
      2009-11-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Role of glycine residues highly conserved in the domain I/II S2-S3 linkers of voltage-gated calcium channel α1 subunits2009

    • 著者名/発表者名
      Jinfeng Teng, Hiroko Izumi-Nakaseko, Kazuko Iida, Itaru Kojima, Satomi Adachi-Akahane, Hidetoshi Iida
    • 学会等名
      第36回国際生理学会世界大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2009-07-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structural analysis of Arabidopsis Mca2 using Zernike phase-contrast images2009

    • 著者名/発表者名
      重松秀樹、飯田和子、中野正貴、飯田秀利、永山國昭
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第65回学術講演会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Ca^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2欠損株の塩ストレス感受性2009

    • 著者名/発表者名
      今村朋美、飯田秀利
    • 学会等名
      日本植物学会第73回大会
    • 発表場所
      山形大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.u-gakugei.ac.jp/~iida/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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