| 研究課題/領域番号 |
16085204
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
三村 徹郎 神戸大学, 理学研究科, 教授 (20174120)
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| 研究分担者 |
前島 正義 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80181577)
深城 英弘 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (80324979)
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| キーワード | 液胞 / シロイヌナズナ / 生体膜輸送系 / H+ポンプ / イオンホメオスタシス / 耐塩性 / 亜鉛イオン / 小胞輸送 |
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| 研究概要 |
細胞内低分子環境は、無機イオンや代謝物質の濃度・分布として、細胞内で生じるあらゆる生理機能の基盤的要素である。植物は、オルガネラや細胞の機能や形態を様々に分化させることで、外部環境の変化に柔軟に適応しているが、この環境適応能の理解において、細胞内低分子環境が外部環境の変化に応じてどのように維持されているかを知ることは基本的に重要である。本研究では、この細胞内環境の維持に働くオルガネラの内、特に液胞および液胞小胞に注目する。塩ストレス・栄養塩ストレスなどの環境変化に対して、液胞・液胞小胞系における低分子輸送機構がどのように分化し、どのように制御されているかを明らかにしていくことで、植物細胞の環境適応能を支える細胞質低分子環境制御の分子機構の全体像を描き出すことを目指す。本年は以下の項目を中心に研究を進めた。
・高塩環境下における液胞への塩蓄積機構の解析:シロイヌナズナ植物体および培養細胞を用いて、高塩処理時に出現する小胞系の動態とイオン輸送に関与する膜タンパク質のオルガネラ膜上での動態を調べ、Na^+を蓄積する小胞には二種類存在すること、単離したintact液胞を用いてVtype-H^+-ATPase、H^+-Ppaseの分布を観察すると、それぞれのタンパク質は、膜上で極めて偏った分布をしていることを明らかにした。
・Ca^<2+>および亜鉛集積と液胞ダイナミズムの解明:微量必須元素である亜鉛を液胞に輸送する分子(MTP1)、それを駆動するH^+-PPase、新規なカルシウム・銅結合タンパク質を解析した。MTP1がZn^<2+>/H^+交換輸送体であり,細胞質側His-リッチ領域は過大な亜鉛輸送を抑制しイオン選択性に関わることを明らかにした。また液胞型H^+-PPaseについて機能ドメインを明らかにした。
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