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2022 年度 実績報告書

酸化シグナルを運ぶ活性カルボニル種が植物細胞に特異的応答を引き起こすメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 20H03278
研究機関山口大学

研究代表者

真野 純一  山口大学, 大学研究推進機構, 教授 (50243100)

研究分担者 杉本 貢一  筑波大学, 生命環境系, 助教 (00511263)
村田 芳行  岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (70263621)
深城 英弘  神戸大学, 理学研究科, 教授 (80324979)
武宮 淳史  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (80448406)
山内 靖雄  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (90283978)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード活性カルボニル / 塩ストレス / 青色光シグナル / 気孔 / グルタチオントランスフェラーぜ / アクロレイン
研究実績の概要

1) アクロレインを特異的に消去するGSTU19を細胞質または葉緑体に局在させた組換えシロイヌナズナを作成し,その強光ストレス耐性,メチルビオロゲン(MV)耐性を野生株と比較したが,いずれの組換え株も,ストレス耐性の向上は認められなかった。GSTU19の細胞内局在は不明であったが,特異抗体によって細胞質局在であることを明らかにした。
2) 側根形成を促進するRCSの作用部位を解明するため,TIR1-ASK1複合体を得る目的で昆虫細胞で発現させたが,十分量の発現が見られなかった。定性的にはTIR1のRCS修飾によってTIR1-オーキシン-IAAペプチドの結合が強まることを検出した。3) 青色光シグナルによる気孔開口応答をRCSが阻害すること,阻害部位はH+-ATPase自体またはその活性調節機構であることがわかった。Plant & Cell Physiology誌に掲載された。
4) シロイヌナズナに塩ストレスを与えると発芽遅延や生育阻害に伴いRCSが増大すること,RCSを消去するペプチドを与えるとRCS増大が抑制されストレス症状が軽減されることから,塩ストレス障害の要因はRCSであることを明らかにした。Journal of Agricultural and Food Chemistry 誌に掲載された。
5) 葉緑体異常により葉の局所細胞死を生じるシロイヌナズナcrl変異株ではRCSが増大しているが,細胞死が生じないcrlfad5二重欠損株はRCSレベルが低いことを見出した。これはRCSが葉緑体から発信される細胞死シグナルである可能性を示唆する新発見である。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] Shanghai Center for Plant Stress Biology(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Shanghai Center for Plant Stress Biology
  • [国際共同研究] Biological Research Centre(ハンガリー)

    • 国名
      ハンガリー
    • 外国機関名
      Biological Research Centre
  • [雑誌論文] Determination of Reactive Carbonyl Species, Which Mediate Reactive Oxygen Species Signals in Plant Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Mano Jun’ichi、Biswas Md. Sanaullah、Sugimoto Koichi、Murata Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2526 ページ: 201~213

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-2469-2_15

    • 国際共著
  • [雑誌論文] Reactive Carbonyl Species Inhibit Blue-Light-Dependent Activation of the Plasma Membrane H+-ATPase and Stomatal Opening2022

    • 著者名/発表者名
      Murakami Nanaka、Fuji Saashia、Yamauchi Shota、Hosotani Sakurako、Mano Jun’ichi、Takemiya Atsushi
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 63 ページ: 1168~1176

    • DOI

      10.1093/pcp/pcac094

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Histidine-Containing Dipeptides Mitigate Salt Stress in Plants by Scavenging Reactive Carbonyl Species2022

    • 著者名/発表者名
      Sultana Most. Sharmin、Yamamoto Shun-ichi、Biswas Md. Sanaullah、Sakurai Chisato、Isoai Hayato、Mano Jun’ichi
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural and Food Chemistry

      巻: 70 ページ: 11169~11178

    • DOI

      10.1021/acs.jafc.2c03800

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ネギ属に含まれる含硫アミノ酸は優れたアクロレイン消去物質である2022

    • 著者名/発表者名
      羽田紋子,松井健二,松岡恭正,真野純一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度中四国支部大会(第63回講演会)
  • [学会発表] Histidine-containing dipeptides mitigate salt stress in plants by scavenging reactive carbonyl species2022

    • 著者名/発表者名
      Most. Sharmin Sultana, Shun-ichi Yamamoto, Md. Sanaullah Biswas, Chisato Sakurai, Hayato Isoai, Jun’ichi Mano
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度中四国支部大会(第63回講演会)

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公開日: 2023-12-25  

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