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2016 年度 実施状況報告書

リン酸化プロテオミクスによるフォトトロピンの新奇リン酸化基質の同定

研究課題

研究課題/領域番号 15K14552
研究機関山口大学

研究代表者

武宮 淳史  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (80448406)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードプロテオーム / シグナル伝達 / フォトトロピン / 青色光
研究実績の概要

フォトトロピンは青色光の受容体により活性化される受容体キナーゼであり、植物の成長制御に関わる多様な光応答を制御する。しかし、フォトトロピンによりリン酸化される基質タンパク質の実体については不明な点が多い。本年度は、昨年度行ったリン酸化プロテオーム解析から青色光に依存してリン酸化されるタンパク質として同定された因子の中から、フォトトロピンによりリン酸化される基質候補タンパク質の絞り込みを行った。具体的には、フォトトロピンのキナーゼドメインを用いたin vitroキナーゼアッセイにより、フォトトロピンによって直接リン酸化される因子の解析を進めた。まず、各因子の全長領域をGST(グルタチオン-S-トランスフェラーゼ)と融合し、大腸菌にて組換えタンパク質を作製した。次にこれらのタンパク質をphot1キナーゼドメインと32P-ATP存在下で反応させ、phot1キナーゼによるリン酸化をオートラジオグラフィにて検出した。その結果、複数の因子についてリン酸化反応が認められた。次に検出されたリン酸化反応が確かにphot1のキナーゼ活性に依存しているかを確認するため、phot1のキナーゼ活性を失った変異型タンパク質(D806N)を用いて同様のリン酸化アッセイを行い、phot1キナーゼに依存したリン酸化反応の精査を行った。現在、アミノ酸置換の手法を用いて、in vitroでphot1キナーゼによりリン酸化された部位がin vivoで同定された部位と同一であるかを調べている。

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

phot1キナーゼを用いたin vitroキナーゼアッセイにより、フォトトロピンの基質候補の絞り込みが進んでいるため。

今後の研究の推進方策

今後はin vitroキナーゼアッセイの残りを進めるとともに、フォトトロピンによるリン酸化部位がin vivoで検出されたリン酸化部位と同一であるかを確認する。また、当該因子の機能欠損株を入手し、光応答の表現型を詳しく解析する。

次年度使用額が生じた理由

研究機関の異動により研究ができない期間が生じたため。

次年度使用額の使用計画

研究員を雇用する経費として使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] RPT2/NCH1 subfamily of NPH3-like proteins is essential for the chloroplast accumulation responses in land plants.2016

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Suetsugu, Atsushi Takemiya, Sam-Geun Kong, Takeshi Higa, Aino Komatsu, Ken-ichiro Shimazaki, Takayuki Kohchi, Masamitsu Wada
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA.

      巻: 113 ページ: 10424-10429.

    • DOI

      10.1073/pnas.1602151113

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Functional characterization of Arabidopsis phototropin 1 in the hypocotyl apex.2016

    • 著者名/発表者名
      Stuart Sullivan, Atsushi Takemiya, Eros Kharshiing, Catherine Cloix, Ken-ichiro Shimazaki, John M. Christie
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 88 ページ: 907-920.

    • DOI

      10.1111/tpj.13313

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The plasma membrane H+-ATPase AHA1 plays a major role in stomatal opening in response to blue light.2016

    • 著者名/発表者名
      Shota Yamauchi, Atsushi Takemiya, Tomoaki Sakamoto, Tetsuya Kurata, Toshifumi Tsutsumi, Toshinori Kinoshita, Ken-ichiro Shimazaki
    • 雑誌名

      Plant Physiol.

      巻: 171 ページ: 2731-2743.

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1104/pp.16.01581

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] P4-ATPase (Phospholipid Flippase) 変異がフォトトロピン応答に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      長生昌紘、武宮淳史、望月伸悦、長谷あきら、鈴木友美
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] 青色光に応答した気孔開口のシグナル伝達機構2016

    • 著者名/発表者名
      武宮淳史
    • 学会等名
      三学会合同福岡例会
    • 発表場所
      福岡女子大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-12-10 – 2016-12-10
    • 招待講演
  • [学会発表] 青色光に応答した気孔開口の情報伝達機構2016

    • 著者名/発表者名
      武宮淳史
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
    • 年月日
      2016-09-16 – 2016-09-19
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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