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2010 年度 実績報告書

植物の巧妙な生存戦略:オートファジー/小胞RCBを介した葉緑体タンパク質の分解

研究課題

研究課題/領域番号 20200061
研究機関東北大学

研究代表者

石田 宏幸  東北大学, 大学院・農学研究科, 准教授 (60312625)

研究分担者 吉本 光希  独立行政法人理化学研究所, 植物免疫研究チーム, 基礎科学特別研究員 (40399316)
キーワード細胞死 / 老化 / 植物 / オートファジー / 葉緑体
研究概要

本研究では、植物の生存戦略としてのオートファジー、RCBを介した葉緑体タンパク質分解の分子機構と生理的意義について明らかにすることを目的に解析を進め、本年度は以下の成果を得た。
(DRCB形成不能変異体の単離
昨年度単離した変異体、3個体(rcb1,2,3)について原因遺伝子の同定を試みた。rcb1についてはATG7、rcb3にはATG10にそれぞれ点変異が確認された。rcb2に関してはシロイヌナズナにシングルコピーで存在するATG遺伝子群には変異は見つからなかった。
(2)RCB/オートファジー経路のRubiscoの分解に占める貢献度について
Rubisco-GFP,Rubisco-RFPをマーカーとしてRubiscoのオートファジーによる液胞への移行を定量評価するアッセイ系を構築した。
(3)オートファジー不能植物の老化促進表現型について
オートファジー不能植物では活性酸素種(ROS)が高蓄積していることを見出した。これは通常の生育条件下で老化とともにROSの蓄積が観察され、サリチル酸量を低下させたオートファジー不能植物でもまだなお蓄積が観察された。したがって、オートファジー不能植物ではROSの発生源を分解できないために老化が進行してしまうのではないかという可能性が考えられた。
(4)クロロフィル代謝中間体の老化促進表現型への影響について
クロロフィル代謝中間体の過剰蓄積がオートファジー不能植物の老化促進表現型に影響を及ぼしているかを調べるため、クロロフィル分解が起こりにくい変異体とオートファジー不能植物と掛け合わせを行い、その2重変異体を単離した。今後はその表現型を精査する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] The changes of leaf carbohydrate contents as a regulator of autophagic degradation of chloroplasts via Rubisco-containing bodies during leaf senescence2011

    • 著者名/発表者名
      Izumi, M., Ishida, H.
    • 雑誌名

      Plant Signal Behav.

      巻: 6(In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The autophagic degradation of chloroplasts via Rubisco-containing bodies is specifically linked to leaf carbon status but not nitrogen status in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Izumi M., Wada S., Makino A., Ishida H.
    • 雑誌名

      Plant Physiol.

      巻: 154 ページ: 1196-1209

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Rab GTPase RabG3b functions in autophagy and contributes to tracheary element differentiation in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Kwon S. I., Cho H. J., Jung J. H., Yoshimoto K., Shirasu K., Park O.
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 64 ページ: 151-164

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autophagy in plants and phytopathogens2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto K., Takano Y., Sakai Y.
    • 雑誌名

      FEBS Let.

      巻: 584 ページ: 1350-1358

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植物におけるオートファジー研究の展開2010

    • 著者名/発表者名
      吉本光希
    • 雑誌名

      植物の生長調節

      巻: 45 ページ: 24-32

  • [雑誌論文] Physiological roles of autophagy in plants : Does plant autophagy have a pro-death function?2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto, K.
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 5 ページ: 194-496

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of chloroplasts and other plastids in ageing and death of plants and animals : A tale of Vishnu and Shiva2010

    • 著者名/発表者名
      Van Doom, W.G., Yoshimoto, K.
    • 雑誌名

      Aging Res.Rev.

      巻: 9 ページ: 117-130

    • 査読あり
  • [学会発表] オートファジーによる葉緑体タンパク質の分解2011

    • 著者名/発表者名
      石田宏幸
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      仙台、東北大学
    • 年月日
      2011-03-22
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるRBCS1Aおよび3Bの変異が葉のRubisco量に与える影響の解析2011

    • 著者名/発表者名
      泉正範, 角田穂奈美, 鈴木雄二, 牧野周, 石田宏幸
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      仙台、東北大学
    • 年月日
      2011-03-22
  • [学会発表] 植物オートファジーによる細胞死の制御2011

    • 著者名/発表者名
      吉本光希
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2011-03-22
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるRubisco-containing body (RCB)形成の栄養要因に対する応答の解析2010

    • 著者名/発表者名
      泉正範, 牧野周, 石田宏幸
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      20100907-09
  • [学会発表] The impact of autophagic degradation in chloroplasts and other organelles during leaf senescence of Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Wada, S., Ishida, H., Yoshimoto, K., Ohsumi, Y., Makino, A.
    • 学会等名
      Gordon Research conference 'Mitochondria and Chloroplasts'
    • 発表場所
      バルガ、イタリア
    • 年月日
      20100711-20110716
  • [学会発表] A possible role for plastid stromules in the autophagic transfer of stromal proteins to the vacuole2010

    • 著者名/発表者名
      Ishida, H., Izumi, M., Yoshimoto, K., Hanson, M.R., Makino, A.
    • 学会等名
      Gordon Research conference 'Mitochondria and Chloroplasts'
    • 発表場所
      バルガ、イタリア
    • 年月日
      20100711-20100716
  • [学会発表] The autophagic degradation of chloroplasts via Rubisco-containing bodies is specifically linked to leaf carbon status but not nitrogen status in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Izumi, M., Makino, A., Ishida, H.
    • 学会等名
      Gordon Research conference 'Mitochondria and Chloroplasts'
    • 発表場所
      バルガ、イタリア
    • 年月日
      20100711-20100716
  • [学会発表] 老化・病原菌感染時における植物オートファジーの役割2010

    • 著者名/発表者名
      吉本光希, 他
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      春日井市
    • 年月日
      2010-09-10
  • [学会発表] A key factor for the autophagy of chloroplasts ; the production of Rubisco-containing bodies is specifically linked to leaf carbon status but not nitrogen status in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Izumi M., Makino A., Ishida H.
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-06-07
  • [学会発表] Plant autophagy negatively regulates cell death by controlling salicylic acid signaling during senescence and the innate immune response2010

    • 著者名/発表者名
      吉本光希
    • 学会等名
      21^<st> International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2010-06-07
  • [学会発表] オートファジー能欠損シロイヌナズナにおけるプログラム細胞死の原因は過剰なサリチル酸シグナリングである2010

    • 著者名/発表者名
      吉本光希, 他
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2010-04-20

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公開日: 2013-06-26  

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