タンパク質脱リン酸化を制御するアブシジン酸シグナルネットワークの解析

• 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
• 研究課題/領域番号: 23119521
• 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: 独立行政法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: 西村 宜之 独立行政法人農業生物資源研究所, その他部局等, 主任研究員 (70405041)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円); 2012年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
• キーワード: プロテオーム / シグナル伝達 / 植物 / 分子間相互作用 / 環境応答 / 植物ホルモン / アブシジン酸 / タンパク質脱リン酸化酵素

研究実績の概要

アブシジン酸シグナルネットワークの全容解明を目指し、種子発芽時にアブシジン酸シグナルの負の制御因子として主要な役割を担う2C型タンパク質脱リン酸化酵素のクラスターAに属するAHG1に注目し、プロテオーム解析により、AHG1相互作用因子の同定を試みた。
今年度は、YFP-AHG1過剰発現体より、YFP-AHG1融合タンパク質に相互作用する因子をGFPアフィニティーカラムで精製し、質量分析計を用い、AHG1候補相互作用因子を単離することに成功した。AHG1とAHG1候補相互作用因子の相互作用を酵母2ハイブリット法により確認したところ、いくつかのAHG1候補相互作用因子はAHG1と相互作用することが確認でき、これらAHG1と相互作用する因子をAHIP (AHG1 Interacting Protein)と名付けた。
AHIPはAHG1と同じクラスターAに属するABI1と相互作用を示さなかった。また、ABI1の相互作用因子であるアブシジン酸受容体PYR/PYL/RCARやタンパク質リン酸化酵素SnRK2は、AHG1候補相互作用として質量分析計を用いた解析で同定されなかった。これらのことより、同じPP2CクラスターAに属するAHG1とABI1は、異なる基質特異性が存在し、PP2C間で機能分担することが示唆された。
現在、ABAシグナルネットワークにおけるAHG1とAHIPの機能を明らかにするため、AHIP過剰発現体などを用い、アブシジン酸応答の表現型解析などの詳細な解析を行っている。

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。

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。

研究成果

• [雑誌論文] Mutations in the SLAC1 anion channel slow stomatal opening and severely reduce K^+ uptake channel activity via enhanced cytosolic [Ca^2+] and increased Ca^<2+> sensitivity of K^+ uptake channels (2013)
  • 著者名/発表者名: Laanemets K, Wang Y-F, Lindgren O, Wu J, Nishimura N, Lee S, Caddell D, Merilo E, Brosche M, Kilk K, Soomets U, Kangasjärvi J, Schroeder J.I, Kollist H
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 197(1) 号: 1 ページ: 88-98
  • DOI: 10.1111/nph.12008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation of Arabidopsis ahg11, a weak ABA hypersensitive mutant defective in nad4 RNA editing. (2012)
  • 著者名/発表者名: Murayama M, Hayashi S, Nishimura N, Ishide M, Kobayashi K, Yagi Y, Asami T, Nakamura T, Shinozaki K, Hirayama T
  • 雑誌名: J. Exp. Bot. 巻: 63 号: 14 ページ: 5301-5310
  • DOI: 10.1093/jxb/ers188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical genetics reveals negative regulation of abscisic acid signaling by a plant immune response pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Kim TH, Hauser F, Ha T, Xue S, Bohmer M, Nishimura N, Munemasa S, Hubbard K, Peine N, Lee BH, Lee S, Robert N, Parker JE, Schroeder JI
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 21 号: 11 ページ: 990-997
  • DOI: 10.1016/j.cub.2011.04.045
  • 査読あり
• [学会発表] アブシジン酸シグナルで働くAHG1の相互作用因子の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤浩二
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学 津島キャンパス
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] アブシジン酸受容および情報伝達機構に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西村宜之
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都)(受賞講演)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] Proteomic analysis of ABA perception and early ABA signaling mechanisms (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishimura N, Hitomi K, Arvai AS, Rambo RP, Wang A, Lee S, Caddell DF, Sarkeshik A, Nito K, Park SY, Hitomi C, Carvalho PC, Chory J, Yates, JR, Cutler SR, Getzoff ED, Schroeder JI
  • 学会等名: 3nd International Symposium on Frontiers in Agriculture Proteome Research
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] アブシジン酸シグナリングネットワークを介した植物のストレス耐性機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西村宜之
  • 学会等名: 薮田セミナー「化学物質による植物のストレス耐性の制御」
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2011-07-14
• [学会発表] アブシジン酸受容体PYR/PYL/RCARファミリーを介したアブシジン酸情報伝達機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西村宜之
  • 学会等名: 第4回農芸化学の未来開拓セミナー
  • 発表場所: 岡山大学(岡山)(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-20