| 研究課題/領域番号 |
15K07399
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| 研究機関 | 京都府立大学 |
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研究代表者 |
石嶌 純男 京都府立大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (70184520)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | マグネシウムイオン / 膜輸送タンパク質 / アルミニウム / シロイヌナズナ / イネ / リポソーム |
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| 研究実績の概要 |
シロイヌナズナおよびイネの MRS2 タンパク質について、以下の解析を行った。
１ シロイヌナズナ Mg2+ 膜輸送ファミリータンパク質 AtMRS2 の調製とカチオン輸送活性測定 液胞膜に存在する AtMRS2-1 および葉緑体膜に存在する AtMRS2-11 を大腸菌で発現し、単離精製した。精製した AtMRS2 タンパク質をリポソームに組込み、リポソーム内のカチオン濃度を、蛍光指示薬を用いて測定した。これまで、シロイヌナズナの細胞膜に存在する AtMRS2-10 の Mg2+膜輸送活性が、Al によって阻害されることを明らかにしてきたが、AtMRS2-10 と相同性の高いAtMRS2-1 の Mg2+膜輸送活性は、Al によって阻害されず、Al に対する感受性に大きな違いがあることが明らかとなった。
２ 大腸菌 Mg2+膜輸送多重変異株によるシロイヌナズナ AtMRS2 タンパク質の機能解析 生育に Mg2+要求性を示す大腸菌 Mg2+膜輸送多重変異株 (corA-、mgtA-、yhiD-) に、シロイヌナズナ AtMRS2-10 および AtMRS2-11 を発現させて、AtMRS2 タンパク質の機能解析を行った。AtMRS2-10 とAtMRS2-11 はともに、変異株の Mg2+要求性を相補して低濃度の Mg2+でも生育が可能となり、培養外液の Al がその生育を阻害した。この方法によって MRS2 の Mg2+膜輸送活性と Al によるその阻害が解析可能となった。
３ イネ MRS2 タンパク質の調製と Mg2+輸送活性測定 イネはシロイヌナズナに比べて、Al 耐性である。イネの MRS2 タンパク質 OsMRS2-1 を大腸菌で発現し、はじめて単離精製した。リポソームに組込んで再構成したプロテオリポソームでの Mg2+輸送活性を測定することができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
植物のマグネシウムチャネル MRS2 について、シロイヌナズナでは３つの MRS2 タンパク質 AtMRS2-1、AtMRS2-10および AtMRS2-11について、イネでは OsMRS2-1 について、申請書に記載した通り、研究が進展している。AtMRS2-1 とAtMRS2-10 は、相同性は高いものの、Al に対する感受性に大きな違いがあることを明らかにした。一方、イネの OsMRS2-1 をはじめて単離精製し、シロイヌナズナの AtMRS2 タンパク質との機能比較を可能とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
シロイヌナズナの AtMRS2 タンパク質については、精製タンパク質を組込んだリポソームおよび大腸菌多重変異株を用いて、Mg2+ や Al をはじめとする他のカチオンの膜輸送活性および Al による阻害の分子機能解析を進める。細胞内局在の異なるAtMRS2 ファミリータンパク質の精製、機能解析により、シロイヌナズナの AtMRS2 タンパク質群全体の機能解明を進めたい。
一方、イネのMRS2 タンパク質については、先行するシロイヌナズナの AtMRS2 タンパク質の結果を参考にして、Mg2+輸送活性と Al による阻害に焦点を絞って解析を進める計画である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
主に、物品費を、交付申請書記載額よりも安価に抑えることができた。特に、本研究を進める上で重要な測定手段である振とう培養用非接触濁度計を、交付申請書記載時の予定額よりも安価に購入することができた。次年度に有効に使用する計画である。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本研究は、現在、おおむね順調に進展しているので、交付申請書に記載した「研究の目的」に向かって、交付申請書に記載した「平成28年度の研究実施計画」および「今後の研究の推進方策」にしたがって、主に、蛍光指示薬を中心とした消耗品を購入する計画である。また、本研究で得られた研究成果を積極的に学会において発表するための旅費を支出する計画である。
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