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2017 年度 実績報告書

植物鉄センシング分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H05617
研究機関石川県立大学

研究代表者

小林 高範  石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (70590206)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード鉄欠乏 / イネ / センシング / 転写因子 / ユビキチンリガーゼ
研究実績の概要

・HRZ ノックダウンイネを鉄過剰条件で水耕栽培したところ、極度の鉄過剰条件に感受性であることが明らかになった。通常条件でもHRZ ノックダウンイネは非形質転換イネと比べて葉に高濃度の鉄を蓄積し、鉄の吸収や移行に関わる鉄欠乏誘導性遺伝子群の発現が根で亢進するが、これらの特徴は鉄過剰条件でより顕著であった。以上の結果から、HRZは鉄欠乏条件、鉄十分条件だけでなく鉄過剰条件でも機能しており、鉄過剰耐性に重大な影響を及ぼすことが明らかになった。
・鉄硫黄クラスターの合成・輸送に関与すると予想される HRZ 結合性グルタレドキシンの発現量を低下させた形質転換イネは鉄欠乏に感受性を示したが、葉の鉄濃度は非形質転換体と顕著な差がなかった。このイネの鉄十分根では、鉄の吸収や輸送に関わる遺伝子の発現が亢進していたが、鉄十分葉ではこれらの発現が低下している傾向があった。
・酵母 two-hybrid 法とプロテオーム比較解析により見いだした、HRZ のユビキチン化基質タンパク質候補について、発現量を変化させた形質転換イネを順次作製した。これらのうち bZIP 転写因子に関しては、平成29年度に作製した過剰発現体には導入遺伝子に変異が存在していたため、研究方式を見直し、変異が存在しない当該 bZIP 遺伝子をクローニングし、過剰発現体を再作製した。この bZIP 過剰発現イネは鉄欠乏に耐性を示し、鉄の吸収や輸送に関わる遺伝子のいくつかの発現量が変化していた。

現在までの達成度 (段落)

平成29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

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Rice HRZ ubiquitin ligases are crucial for the response to excess iron.2018

    • 著者名/発表者名
      Aung, M.S., Kobayashi, T. (corresponding author), Masuda, H. and Nishizawa, N.K.
    • 雑誌名

      Physiol. Plant.

      巻: 163 ページ: 282-296

    • DOI

      10.1111/ppl.12698

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植物、鉄とユビキチンリガーゼ2017

    • 著者名/発表者名
      小林高範
    • 雑誌名

      ユビキチンネオバイオロジー ニュースレター. 新学術領域「ユビキチンネオバイオロジー」

      巻: -- ページ: 7-11

  • [学会発表] Regulation of iron deficiency responses by HRZ ubiquitin ligases and their interacting partners2018

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kobayashi
    • 学会等名
      19th International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants (ISINIP)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 植物の鉄欠乏応答と鉄感知2018

    • 著者名/発表者名
      小林高範
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会 シンポジウム講演
    • 招待講演
  • [学会発表] HRZ 結合性グルタレドキシンによるイネの鉄欠乏応答制御2018

    • 著者名/発表者名
      小林高範、西澤直子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度神奈川大会
  • [学会発表] イネのグルタレドキシンはユビキチンリガーゼ HRZ とともに鉄欠乏応答を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      小林高範、西澤直子
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] 鉄結合性ユビキチンリガーゼ HRZ による鉄栄養制御2018

    • 著者名/発表者名
      小林高範、メイサンアウン、増田寛志、瀬野浦武志、西澤直子
    • 学会等名
      第11回北陸合同バイオシンポジウム
  • [学会発表] 植物の鉄欠乏応答解明による植物の生産性とミネラル栄養価の向上2017

    • 著者名/発表者名
      小林高範
    • 学会等名
      平成29年度石川県立大学シーズ発表会
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝子組み換えと育種で鉄分豊富なコメを作る2017

    • 著者名/発表者名
      小林高範
    • 学会等名
      平成29年度第1回石川県食品技術研究者ネットワークオープンセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Rice HRZ ubiquitin ligases are involved in both iron deficiency and excess responses and jasmonate signaling2017

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kobayashi, May Sann Aung, Reiko Nakanishi Itai, Takeshi Senoura, Hiroshi Masuda, Takaya Oikawa, Yasuhiro Ishimaru, Minoru Ueda, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      XVIII International Plant Nutrition Colloquium (XVIIIth IPNC)
    • 国際学会
  • [学会発表] HRZ ubiquitin ligases negatively regulate rice iron uptake, transport and accumulation under various iron conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kobayashi, May Sann Aung, Reiko Nakanishi Itai, Takeshi Senoura, Hiroshi Masuda, Takaya Oikawa, Yasuhiro Ishimaru, Minoru Ueda, Hiromi Nakanishi, Naoko K. Nishizawa
    • 学会等名
      ASPB annual meeting in 2017 (Plant Biology 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] イネのユビキチンリガーゼHRZは鉄過剰耐性に関与する2017

    • 著者名/発表者名
      メイサンアウン、小林高範、増田寛志、西澤直子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会 2017年度仙台大会
  • [備考] 石川県立大学 生物資源工学研究所 植物細胞工学研究室

    • URL

      http://ribb.ishikawa-pu.ac.jp/pct/index.htm

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公開日: 2019-12-27  

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