植物必須微量元素の輸送を司る分子とその制御

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17078004
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 藤原 徹 東京大学, 生物生産工学研究センター, 准教授 (80242163)
• キーワード: ホウ素 / モリブデン / トランスポーター / 植物 / 必須元素

研究概要

BOR1タンパク質の解析については、細胞生物学的な研究と分子遺伝学的な解析を引き続いて行ってきており、BOR1-GFPを構成的に発現するシロイヌナズナの形質転換体を変異原処理し、BOR1-GFPの分解に異常を示す変異株を得ている。得られた変異株については、遺伝的解析を進めている。また、BOR相同遺伝子の分解について検討を加えたところ、ホウ素栄養に応じた分解を受けない相同遺伝子を見いだし、この相同遺伝子とBOR1との配列の比較やキメラ分子の作出から植物への導入を進めており、これらの結果が得られればホウ素栄養条件に応じたBOR1の分解に関与するアミノ酸残基が明らかにできると考えている。また、BOR1相同遺伝子の組織特異的な発現や細胞内局在についての検討を加えてきており、変異株の表現型たついてもホウ素依存的な表現型が見られる系統を見いだしている。さらに、ホウ素吸収に関与するトランスポーター遺伝子に関してはプロモーターによってホウ素欠乏誘導がおこることを明らかにし、プロモーターのdeletionによってホウ素欠乏応答に必須な領域の同定実験を進めている。さらには、形質転換植物を変異原処理し、ホウ素栄養に応じた発現誘導に異常を示す変異株の候補が得ており、その遺伝解析を進めつつある。ホウ素吸収に関与する遺伝子群のマイクロアレイ解析によって同定された遺伝子については遺伝子破壊株を入手しそのホウ素欠乏に対する応答について検討を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] The Arabidopsis major intrinsic protein NIP5;1 is essential for efficient boron uptake and plant development under boron limitation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takano, J., Wada, M., Ludewig, U., Schaaf, G, von Wiren, N., Fujiwara, T
  • 雑誌名: Plant Cell 18 ページ: 1498-1509
• [雑誌論文] Roles of BOR1, DUR3, and FPS1 in boron transport and tolerance in Saccharomyces cerevisiae (2006)
  • 著者名/発表者名: Nozawa, A., Junpei Takano, J., Kobayashi, M., von Wiren, N., Fujiwara, T.
  • 雑誌名: FEMS Microbiol. Lett. 262 ページ: 216-222
• [雑誌論文] Improvement of seed yields under boron-limiting conditions through overexpression of BOR1, a boron transporter for xylem loading in Arabidopsis thaliana (2006)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K., Takano, J., Fujiwara, T
  • 雑誌名: Plant J 46 ページ: 1084-1091
• [雑誌論文] Isolation of Arabidopsis thaliana cDNAs that confer yeast boric acid tolerance (2006)
  • 著者名/発表者名: Nozawa, A., Miwa, K., Kobayashi, M., Fujiwara, T.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 70 ページ: 1724-173
• [雑誌論文] Proteomic and transcriptomic analysis of Arabidopsis seed proteins: Molecular evidence for successive processing of proteins and its implication in stress response to sulfur nutriti (2006)
  • 著者名/発表者名: Higashi, Y., Hirai, M. Y., Fujiwara, T., Naito, S., Noji, M., Saito, K.
  • 雑誌名: Plant J. 48, 557-571(2006) 48 ページ: 557-571
• [雑誌論文] A putative acyl-CoA-binding protein is a major phloem sap protein in rice (Oryza sativa L. (2006)
  • 著者名/発表者名: Suzui, N., Nakamura, S., Fujiwara, T., Hayashi, H., Yoneyama, T.
  • 雑誌名: J. Exp. Bot. 57 ページ: 1724-1730
• [雑誌論文] Arabidopsis SNRK2.3 protein kinase is involved in the regulation of sulfur-responsive gene expression and O-acetyl-L-serine accumulation under limited sulfur supply. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimura, T., Shibagaki, N., Ohkama-Ohtsu, N., Hayashi, H., Yoneyama, T., Davies, J.P., Fujiwara, T
  • 雑誌名: Soil Sci. Plant Nutr. 52 ページ: 211-220