2022 年度研究成果報告書

改変型キナーゼとプロテオミクスで解く植物リン酸化ネットワーク

研究課題

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研究課題/領域番号	20K21272
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分38:農芸化学およびその関連分野
研究機関	名古屋大学
研究代表者	中道範人名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (90513440)
研究期間 (年度)	2020-07-30 – 2023-03-31
キーワード	植物 / 遺伝子重複 / キナーゼ / CK1
研究成果の概要	これまでに我々は、阻害剤を用いた解析、プロトプラストでの多重遺伝子ノックダウン法を用いた解析から、CKL(Casein Kinase 1-like)遺伝子群はシロイヌナズナの概日時計調節に関わることを報告してきた。しかし、CKLが時計以外の生理現象に関わることはあまり知られていない。本研究では、改変型CKLを作成し、そのCKLを発現する植物体のプロテオミクスを実施することなどでリン酸化基質を同定し、最終的にはCKLの関わる生理現象を明らかにすることを目的としていた。材料の作成で、想定外の問題にあたったが、部分的には乗り越えることができたため、これらの材料をつかった基質の同定が期待される。
自由記述の分野	植物生理学, 農芸化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	植物の発生・生理・代謝などあらゆる生命現象の分子機構は, おもに変異体スクリーニングを起点とする遺伝学と原因遺伝子の解析から進められてきた. 順遺伝学の弱点として遺伝学的冗長性のある遺伝子を生命現象の鍵因子として発見しにくい. 現存する植物は染色体倍加の過程を経ており, 重複機能をもつ遺伝子が多く存在していると考えられる. 本研究は, プロテオミクス解析によってCK1の基質タンパク質およびCK1の関わる生理機能を網羅的に同定することを目指した. このようなアプローチは, 重複性の問題だけでなく, タンパク質翻訳後修飾を俯瞰する上で重要な取り組みとなろう.