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2009 年度 実績報告書

新規変異株を用いたアブシジン酸応答ネットワークの分子遺伝学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20570050
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

平山 隆志  独立行政法人理化学研究所, 中野生体膜研究室, 専任研究員 (10228819)

キーワードABA情報伝達経路 / SnRK2 / PP2C / ABA受容体 / 免疫沈降実験 / 酵母two-hybrid実験 / BiFC
研究概要

本年度重点的に行った研究は、まず昨年度から行ってきたAHG1,AHG3をはじめとするABA関連PP2Cと、ABAにより活性化されるSnRK2,SRK2D,SRK2E,SRK2Iの関連の分子レベルでの解析である。まず、SnRK2とABA関連PP2C間の物理的相互作用について、酵母two-hybrid法により調査した。その結果、ABA関連PP2CとABA依存型SnRK2が特異的に相互作用することがわかった。この相互作用の一部は、植物培養細胞を用いた免疫沈降法とBiFC実験により、植物細胞内でも実証された。次に生化学的な相互作用について調査した。植物細胞から免疫沈降により精製したSnRK2と大腸菌で発現させ精製したPP2Cを相互作用させ、SnRK2の活性を調査した。その結果、ABA関連PP2Cの作用によりSnRK2の活性が消失することが判明した。また、abi1-1型変異PP2CにもSnRK2の活性を除去する能力があることがわかった。次に培養細胞を正リン酸でラベルし、SnRK2を調整した。その結果、ABAで処理をする前からSnRK2はリン酸化を受けていること、ABAによりさらにリン酸化されること、PP2CによりABA依存的なリン酸化のみが除去されることが判明した。以上のことから、PP2CはSnRK2に結合し、SnRK2のリン酸をはずすことによりSnRK2の活性を抑えていることが示された。さらに、本年度中に、可溶状態のABA受容体PYR1が報告され、それはABA依存的にPP2Cの活性を抑制することが報告された。そこで、大腸菌で発現させたPYR1、PP2C、植物培養細胞から調整したSnRK2、そしてABAによりin vitroで再構成することを試みた。その結果、SnRK2の活性がABAおよびPYR1依存的に保たれることが示された。さらにabi1-1型PP2CではABA依存性がなくなり、恒常的に不活性になることも実証された。これらの結果より、世界で初めてABAの情報伝達経路を明らかにした。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] The PP2C-SnRK2 complex : the central regulator of an abscisic acidsign aling pathway2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hirayama
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior (In press)

  • [雑誌論文] Research on plant abiotic stress responses in the post-genome era : past, present, and future2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hirayama
    • 雑誌名

      Plant Journal (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文]2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kuromori
    • 雑誌名

      The Handbook of Plant Mutagenesis and Mutant Screening(edited by K.Meksem and G.Kahl)(Wiley-Blackwell-VCH)

      ページ: 17-28

  • [雑誌論文] Type 2C Protein Phosphatases Directly Regulate Abscisic Acid-Activated Protein Kinases in Arabidopsis2009

    • 著者名/発表者名
      Taishi Umezawa
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106

      ページ: 17588-17593

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolic movement upon abscisic acid and salicylic acid combined treatments2009

    • 著者名/発表者名
      Mami Okamoto
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology 26

      ページ: 551-560

    • 査読あり
  • [学会発表] Protein Phosphatases 2C Directly Regulate Abscisic Acid-Activated Prote in Kinases in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      梅澤泰志
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      熊本県、熊本市
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] シロイヌナズナのオミクスデータを利用した植物ホルモンによる代謝制御の一斉解析2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木江理子
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      熊本県、熊本市
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] シロイヌナズナの乾燥ストレス応答に関わるプロテインホスファターゼHAIの解析2010

    • 著者名/発表者名
      仲宗根尚子
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      熊本県、熊本市
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] Protein Phosphatases 2C Directly Regulate Abscisic Acid-Activated Prote in Kinases in Arabidopsis2009

    • 著者名/発表者名
      平山隆志
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神奈川県、横浜市
    • 年月日
      2009-12-11
  • [学会発表] Physical and functional interactions between 2C-type protein phosphatases and SnRK2 protein kinases in ABA signaling2009

    • 著者名/発表者名
      梅澤泰志
    • 学会等名
      IPMB Congress
    • 発表場所
      アメリカ、セントルイス
    • 年月日
      2009-10-28
  • [備考] プレスリリース

    • URL

      http://www.riken.jp/r-world/info/release/press/2009//090922/detail.html

  • [備考] RIKEN Research

    • URL

      http://www.rikenresearch.riken.jp/eng/research/6121

  • [備考]

    • URL

      http://www.tsurumi.yokohama-cu.ac.jp/embiol/j/member/hirayama.html

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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