| 研究領域 | 大地環境変動に対する植物の生存・成長突破力の分子的統合解析 |
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| 研究課題/領域番号 |
23119514
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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 | 広島大学 |
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研究代表者 |
坂本 敦 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60270477)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2012年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2011年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | プリン分解 / ストレス適応 / 窒素リサイクル / 窒素代謝 / シロイヌナズナ / 核酸塩基 / 代謝中間体 / アラントイン / 植物 / 異化代謝 |
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| 研究実績の概要 |
核酸塩基（プリン塩基）の分解は，窒素リサイクルの端緒となる栄養代謝とされているが，乾燥などの環境要因によって活性化されストレス適応にも機能する。その作用機序としてストレス適応に貢献する代謝中間体の存在を想定し，昨年度に引き続きストレス条件で蓄積するプリン分解中間体アラントインに焦点を絞り，その恒常的な蓄積がもたらす植物生理や遺伝子発現への影響を解析し以下の結果を得た。
（１）アラントインの蓄積とストレス耐性：栄養成長が進行した植物を用いた場合は明確な結果は得られなかったが，実生を対象としてストレス耐性を評価した結果，アラントインを恒常的に蓄積するシロイヌナズナ変異株（２アリル）は高浸透圧や乾燥に対して野生株よりも高い耐性を持つことが判明した。
（２）アラントインの蓄積と遺伝子発現：変異株のトランスクリプトームは，通常条件下でもストレス応答やホルモン応答・代謝に関わる遺伝子群の発現が惹起するなど，野生株と比較して劇的に変動していることをすでに見出しているが，野生株にアラントインを投与した場合でも，典型的なアブシジン酸（ABA）/ストレス応答遺伝子の発現が有意に亢進することがわかった。また，変異株およびアラントイン処理を施した野生株におけるレポーター活性を指標に，ABA/ストレス応答遺伝子プロモーターの転写活性を評価し，これらのプロモーターがアラントイン存在下で活性化することを支持する結果も得られた。
（３）アラントインの蓄積とABAレベルの制御：変異株に観察される生理レベルや遺伝子レベルの恒常的なABA応答は一義的にABAレベルの亢進に帰せられるため，その原因を追究した結果，変異株では通常条件下でもABAの新生経路や再生経路（ABA配糖体の加水分解によるABAの遊離）の鍵ステップが活性化されていることを見出した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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