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脂肪酸代謝をエフェクターとする植物酸化ストレス応答細胞死の機構

公募研究

研究領域活性酸素のシグナル伝達機能
研究課題/領域番号 21117505
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関埼玉大学

研究代表者

川合 真紀  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10332595)

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
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2010年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード活性酸素 / ストレス / 分子育種 / 植物生理学 / 脂質
研究概要

植物が受ける環境ストレスの多くは光合成電子伝達系を阻害し、植物細胞内に活性酸素種を発生させ、酸化ストレスをもたらす。本研究では、生物界に保存された酸化ストレス誘導性細胞死の抑制因子として、Bax Inhibitor-1(BI-1)に注目し、BI-1による酸化ストレス耐性獲得機構の分子メカニズムを明らかにすることを目的として研究をおこなった。
小胞体膜上に局在するBI-1の相互作用因子として単離されたスフィンゴ脂質ヒドロキシル化酵素(FAH)の解析に加え、脂肪酸伸長酵素(ELO)との相互作用に関する解析を進めた。シロイヌナズナには4種類のELO(ELO1-4)が存在する。酵母を用いた2-hybrid法、植物細胞を用いたBiFC法により、このうち、ELO1及びELO2がCb5と相互作用することが示され、一方、ELO3及びELO4については相互作用を示さないことが明らかとなった。小胞体膜上にFAHを含めたこれらの因子が集合体として存在する可能性が考えられた。また、これらの脂質代謝酵素の産物は特にスフィンゴ脂質に含まれる事が知られている。BI-1を高発現させたイネの培養細胞はメナジオンなどの酸化ストレス薬剤に対する耐性を獲得する。この細胞より細胞膜を単離し、さらに界面活性剤に耐性を示すマイクロドメインを精製し、膜組成の解析を行った。その結果、BI-1を高発現する綱胞では2-ヒドロキシ脂肪酸量が増加していることが確認された。さらにこのマイクロドメインに存在するタンパク質のプロテオーム解析を行った結果、複数のタンパク質の量が変化していることが明らかとなった。今後、これらの機能を明らかにすることによって植物の酸化ストレス応答を分子レベルで解明できると期待される。

報告書

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

    (18件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Metabolite analysis of Polygonaceous plants2010

    • 著者名/発表者名
      Miyagi, et al.
    • 雑誌名

      Metabolomics

      巻: 6 ページ: 146-155

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolome analysis of response to oxidative stress in rice suspension cells overexpressing cell death suppressor Bax inhibitor-12010

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, et al.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: 51 ページ: 9-21

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolome and photochemical analysis of rice plants over-expressing A rabidopsis NAD kinase gene2010

    • 著者名/発表者名
      Takahara, et al.
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 152 ページ: 1863-1873

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loss of calmodulin binding to Bax Inhibitor-1 affects Pseudomonas-mediated hypersensitive response-associated cell death in Arabidopsis thaliana2009

    • 著者名/発表者名
      Kawai-Yamada, et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 284 ページ: 27998-28003

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional association of cell death suppressor, Arabidopsis Bax Inhibitor-1, with fatty acid 2-hydroxylation through cytochrome b_52009

    • 著者名/発表者名
      Nagano, et al.
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 58 ページ: 122-134

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pleiotropic modulation of carbon and nitrogen metabolism in Arabidopsis plants overexpressing NAD kinase 2 gene.2009

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      Plant Phys.

      巻: 151 ページ: 100-113

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of the relative sizes of rate constants for chlorophyll de-excitation processes through comparison of inverse fluorescence intensities.2009

    • 著者名/発表者名
      Kasajima, et al.
    • 雑誌名

      Plant Cell Phys.

      巻: 50 ページ: 1600-1616

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A gene encoding SMALL CIDIC PROTEIN 2 potentially mediates the response to synthetic auxin, 2,4-dichlorophenozyacetic acid, in Arabidopsis thaliana.2009

    • 著者名/発表者名
      Nakasone, et al.
    • 雑誌名

      J.Plant Phys.

      巻: 166 ページ: 1307-1313

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] AtBI-1を介した植物細胞死制御機構におけるスフィンゴ脂質脂肪酸代謝酵素の関与2010

    • 著者名/発表者名
      長野稔, ら
    • 学会等名
      第23回植物脂質シンポジウム
    • 発表場所
      中部大学、名古屋
    • 年月日
      2010-11-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 細胞死抑制因子Bax inhibitor-1の作用機構におけるスフィンゴ脂質代謝と脂質ラフトの役割2010

    • 著者名/発表者名
      石川寿樹, ら
    • 学会等名
      第23回植物脂質シンポジウム
    • 発表場所
      中部大学、名古屋
    • 年月日
      2010-11-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Proteome analysis of detergent-resistant membrane in rice cells overexpressing Bax Inhibitor-12010

    • 著者名/発表者名
      石川寿樹, ら
    • 学会等名
      国際シンポジウム、農学プロテーム研究の最前線
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2010-11-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 細胞死抑制因子Bax inhibitor-1過剰発現イネ培養細胞における界面活性剤不溶性膜のプロテオーム解析2010

    • 著者名/発表者名
      石川寿樹, ら
    • 学会等名
      日本植物学会第74回大会
    • 発表場所
      中部大学、名古屋
    • 年月日
      2010-09-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Plant cell death and lipid metabolism2009

    • 著者名/発表者名
      Maki Kawai-Yamada, 他
    • 学会等名
      The Third Asian Symposium on Plant Lipids/The 22nd Japanese Symposium on Plant Lipids
    • 発表場所
      Yokohama、Japan
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of detergent-registant membrane in rice cells overexpressing Bax Inhibitor-12009

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Ishikawa, 他
    • 学会等名
      The Third Asian Symposium on Plant Lipids/The 22nd Japanese Symposium on Plant Lipids
    • 発表場所
      Yokohama、Japan
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの細胞死抑制因子AtBI-1とCb5様ドメイン融合タンパク質の相互作用解析2009

    • 著者名/発表者名
      小川由恵, 他
    • 学会等名
      第27回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部湘南キャンパス
    • 年月日
      2009-07-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 細胞死抑制因子Bax inihibitor-1過剰発現イネ培養細胞のメタボローム解析2009

    • 著者名/発表者名
      石川寿樹, 他
    • 学会等名
      第27回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部湘南キャンパス
    • 年月日
      2009-07-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ脂質脂肪酸代謝を介したAtBI-1による植物細胞死抑制機構の解析2009

    • 著者名/発表者名
      長野稔, 他
    • 学会等名
      第27回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部湘南キャンパス
    • 年月日
      2009-07-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Calmodulin binding associated with cell death suppression activity of Arabidopsis Bax Inhibitor-12009

    • 著者名/発表者名
      Kawai-Yamada, et al.
    • 学会等名
      Plant Biology 2009
    • 発表場所
      Hawai, Oafu
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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