イネプロラミンの翻訳及び小胞体内への集積機構の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21380008
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 育種学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 熊丸 敏博 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (00284555)
• 研究分担者: 川越 靖 独立行政法人農業生物資源研究所, 植物科学研究領域, 主任研究員 (50355757) ; 佐藤 光 九州大学, 農学研究院, 教授 (70128031)
• 連携研究者: 小川 雅広 山口県立大学, 共通教育機構, 教授 (10160772)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 貯蔵タンパク質 / 小胞体 / 分子シャペロン / 突然変異 / イネ

研究概要

①プロラミンmRNAの特定小胞体への局在性に関与すると考えられるタンパク質に関して、当該遺伝子にSNPsを有する系統を選抜した。②ESP1タンパク質は特異的な終止コドンを認識することが示唆された。③プロラミン分子種のPB-Iにおける局在性を明らかにした。④分子シャペロンPDIL2-3に関して当該遺伝子にSNPsを有する系統を選抜した。PDIL2-3はプロラミン分子間ジスルフィド架橋形成を促進することを明らかにした。⑤CysRプロラミンの集積に関する新奇変異遺伝子について候補遺伝子を同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Influence of single-nucleotide polymorphisms in the gene encoding granule-bound starch synthase I on amylose content in Vietnamese rice cultivars (2014)
  • 著者名/発表者名: Hoai T. T. T., Matsusaka, H., Toyosawa, Y., Suu T. D., Satoh H., Kumamaru T.
  • 雑誌名: Breed. Science 巻: (受理)
  • DOI: 10.1270/jsbbs.64.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diversity of glutelin acidic subunit polypeptides in rice cultivars collected from Northern Vietnam (2014)
  • 著者名/発表者名: Hoai T. T. T., Suu T. D., Satoh H., Kumamaru T.
  • 雑誌名: Plant Breeding 巻: (published on line)
  • DOI: 10.1111/pbr.12159
  • 査読あり
• [雑誌論文] A guanine nucleotide exchange factor for Rab5 proteins is essential for intracellular transport of the proglutelin from the Golgi apparatus to the protein storage vacuole in rice endosperm (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukuda M., Wen L., Satoh-Cruz M., Kawagoe Y., Nagamura Y., Okita T. W., Washida H., Sugino A., Ishino S., Ishino Y., Ogawa M., Sunada M., Ueda T., Kumamaru T.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 162(2) ページ: 663-674
  • DOI: 10.1104/pp.113.217869
  • 査読あり
• [雑誌論文] The OsGEN-L protein from Oryza sativa possesses Holliday junction resolvase activity as well as 5′-flap endonuclease activity (2012)
  • 著者名/発表者名: Yang, Y., S. Ishino, T. Yamagami, T. Kumamaru, H. Satoh, Y. Ishino
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 151 ページ: 317-327
  • DOI: 10.1093/jb/mvr145
  • 査読あり
• [雑誌論文] The small GTPase Rab5a is essential for intracellular transport of proglutelin from Golgi apparatus to the protein storage vacuole and endosomal membrane organization in developing rice endosperm (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukuda M., M. Satoh-Cruz, L. Wen, A. J. Crofts, A. Sugino, H. Washida, T. W. Okita, M. Ogawa, Y. Kawagoe, M. Maeshima, T. Kumamaru
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 157 ページ: 632-644
  • DOI: 10.1104/pp.111.180505
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic analysis of cysteine-poor prolamin polypeptides reduced in the endosperm of the rice esp1 mutant (2011)
  • 著者名/発表者名: Ushijima, T., H. Matsusaka, H. Jikuya, M. Ogawa, H. Satoh, T. Kumamaru
  • 雑誌名: Plant Science 巻: 181 ページ: 125-131
  • DOI: 10.1016/j.plantsci.2011.04.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] A role for the cysteine-rich 10 kDa prolamin in protein body I formation in rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagamine A., H. Matsusaka, T. Ushijima, Y. Kawagoe, M. Ogawa, T. W. Okita, T. Kumamaru
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 52(6) ページ: 1003-1016
  • DOI: 10.1093/pcp/pcr053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct role of PDI and P5 sulfhydryl oxidoreductases in multiple pathways for oxidation of structurally diverse storage proteins in rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Onda Y, A. Nagamine, M. Sakurai, T. Kumamaru, M. Ogawa, Y. Kawagoe
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 23 ページ: 210-223
  • DOI: 10.1105/tpc.110.079509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein disulfide isomerase like 1-1 participates in the maturation of proglutelin within endoplasmic reticulum in rice endosperm (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoh-Cruz M., A. J. Crofts, Y. Takemoto-Kuno, A. Sugino, H. Washida, N. Crofts, T. W. Okita, M. Ogawa, H. Satoh, and T. Kumamaru
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 51(9) ページ: 1581-1593
  • DOI: 10.1093/pcp/pcq098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glup4 gene encodes small GTPase, Rab5a in rice (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoh-Cruz M., M. Fukuda, M. Ogawa, H. Satoh, and T. Kumamaru
  • 雑誌名: Rice Genetics Newsletter 巻: 25 ページ: 48-49
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the rice glup4 mutant suggests a role for the small GTPase Rab5 in the biosynthesis of carbon and nitrogen storage reserves in developing endosperm (2010)
  • 著者名/発表者名: Doroshenk K. A., A. J. Crofts, H. Washida, M. Satoh-Cruz, N. Crofts, T. W. Okita, R. T. Morris, J. J. Wyrick, M. Fukuda, T. Kumamaru, and H. Satoh
  • 雑誌名: Breeding Science 巻: 60 ページ: 556-567
  • DOI: 10.1270/jsbbs.60.556
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene-gene interactions between mutants that accumulate abnormally high amounts of proglutelin in rice seed (2010)
  • 著者名/発表者名: Ueda Y., M. Satoh-Cruz, H. Matsusaka, Y. Takemoto-Kuno, M. Fukuda, T. W. Okita, M. Ogawa, H. Satoh, T. Kumamaru
  • 雑誌名: Breeding Science 巻: 60 ページ: 568-574
  • DOI: 10.1270/jsbbs.60.568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacuolar processing enzyme plays an essential role in the crystalline structure of glutelin in rice seed (2010)
  • 著者名/発表者名: Kumamaru T., Y. Uemura, Y. Inoue, Y. Takemoto, Sadar U. Siddiqui, M. Ogawa, I. Hara-Nishimura and H. Satoh
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 51 ページ: 38-46
  • DOI: 10.1093/pcp/pcp165
  • 査読あり
• [雑誌論文] ER membrane-localized oxidoreductase Ero1 is required for disulfide bond formation in the rice endosperm (2009)
  • 著者名/発表者名: Onda Y., T. Kumamaru, Y. Kawagoe
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 106 ページ: 14156-14161
  • DOI: 10.1073/pnas.0904429106
  • 査読あり
• [学会発表] イネ貯蔵タンパク質の輸送・集積に関する調節機構解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 熊丸 敏博
  • 学会等名: 日本育種学会第8回九州育種談話会
  • 発表場所: 諫早市
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] Identification and characterization of a novel RNA-binding protein involved in glutelin mRNA processing and localization (2013)
  • 著者名/発表者名: Tian L., K. A. Doroshenk, T. Kumamaru, T. W. Okita
  • 学会等名: Plant Biology
  • 発表場所: Providence, USA
  • 年月日: 2013-07-21
• [学会発表] Identification of potential effectors for the small regulator Rab5 (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagamine A., T. Kumamaru, T. W. Okita
  • 学会等名: Plant Biology
  • 発表場所: Providence, USA
  • 年月日: 2013-07-21
• [学会発表] タンパク質の翻訳における終止コドン認識に関するイネESP1/eRF1の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山城 憲子, 牛島 智一, 熊丸 敏博
  • 学会等名: 日本育種学会第123回講演会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] イネ胚乳におけるProtein Disulfide Isomerase Like (PDIL)2-3に関する変異体の選抜と解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊澤佳子, 井上佳美, 吉川尚樹, 小川雅広, 熊丸敏博
  • 学会等名: 日本育種学会第7回九州育種談話会
  • 発表場所: 九州沖縄農業研究センター
  • 年月日: 2012-10-11
• [学会発表] GLUP6/GEF is the activator for GLUP4/Rab5a, and involved in intracellular transporting of proglutelin from Golgi to protein storage vacuole in rice endosperm (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Fukuda, L. Wen, M. Satoh-Cruz, Y. Kawagoe, T. W. Okita, M. Ogawa, M. Sunada, T. Ueda, T. Kumamaru
  • 学会等名: Plant Biology
  • 発表場所: Austin, USA
  • 年月日: 2012-07-21
• [学会発表] Identification of mutants for factors required for the ER-localization of prolamin-mRNAs in rice by TILLING method (2012)
  • 著者名/発表者名: Kumamaru, T., Taniguchi, K., Fujimoto, W., Okita, T. W.
  • 学会等名: Plant Biology
  • 発表場所: Austin, USA
  • 年月日: 2012-07-21
• [学会発表] イネ胚乳におけるProtein Disulfide Isomerase Like (PDIL) 2-3に関する変異体の選抜と解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊澤佳子, 井上佳美, Thomas W. Okita, 熊丸敏博
  • 学会等名: イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2012-07-06
• [学会発表] Construction of MNU-induced mutant pools and high performance TILLING system for detection of SNPs in rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Kumamaru T.
  • 学会等名: BIT's 3rd Annual World, World DNA and Genome Day
  • 発表場所: 西安, 中国
  • 年月日: 2012-04-26
• [学会発表] Detection of SNPs by TILLING and analysis of the gene function in rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Kumamaru, T.
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会シンポジウム. Forefront of quality improvement and sophistication of plant bioresources
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] イネ種子貯蔵タンパク質プロラミンの集積におけるCys-rich プロラミンの作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長嶺愛, 松坂弘明, 川越靖, 小川雅広, T. W. Okita, 熊丸敏博
  • 学会等名: 第52回植物生理学会年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] The relationship between Rab5a GTPase and guanidine exchange factor involved in the intracellular transport of the glutelin in rice seed (2011)
  • 著者名/発表者名: Wen, L., M. Fukuda, M. Satoh-Cruz, T. Kumamaru, M. Ogawa, T. W. Okita
  • 学会等名: 第52回植物生理学会年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] Guanine nucleotide exchange factor is required for the intracellular transport of proglutelins to protein storage vacuole in rice endosperm (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, M., L. Wen, M. Satoh, Y. Kawagoe, T. W. Okita, M. Ogawa, T. Kumamaru
  • 学会等名: American Society of Cell Biology
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] イネプロラミンmRNA の特定小胞体への局在化に関する因子のTILLING 法を用いた突然変異体の選抜 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷口晃一, 藤本若菜, T. W. Okita, 熊丸敏博
  • 学会等名: 日本育種学会第6回九州育種談話会
  • 発表場所: 南九州大学
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] イネα-グロブリンはPBI に一時的に局在する (2011)
  • 著者名/発表者名: 小川雅広, 長嶺愛, T. W. Okita, 熊丸敏博
  • 学会等名: 第32回種子生理生化学研究会年会
  • 発表場所: 日光
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] MNU受精卵処理によるイネの種子成分に関する変異の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 光, 西 愛子, 松坂弘明, 熊丸敏博
  • 学会等名: 第32回種子生理生化学研究会年会
  • 発表場所: 日光
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] イネプロラミンmRNAの特定小胞体への局在化に関する因子のTILLING 法を用いた突然変異体の選抜 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷口晃一, 杉本若菜, T. W. Okita, 熊丸敏博
  • 学会等名: 日本育種学会第120回講演会
  • 発表場所: 福井県立大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] The complexities of RNA localization in plant (2011)
  • 著者名/発表者名: Okita T. W., K. A. Doroshenk, Y. Yang, N. Ozber, C. Wang, M. Satoh-Cruz, R. T. Morris, J. J. Wyrick, M. Ogawa, M. Fukuda, T. Kumamaru, H. Satoh, A. J. Crofts, N. Crofts, H. Washida
  • 学会等名: Plant Biology
  • 発表場所: Mineapolis, USA
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] The ESP1 gene, regulatory factor of cysteine-poor prolamins, encode the eucaryotic peptide chain release factor 1(eRF1) in rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Ushijima, T., H. Matsusaka, Y. Kawagoe, M. Ogawa and T. Kumamaru
  • 学会等名: International Plant RNA Workshop
  • 発表場所: 理化学研究所(横浜研究所)
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] イネ胚乳におけるprotein disulfide isomerase like 2-3 (PDIL2-3)に関する変異体のTILLING 法を用いた選抜 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上佳美, 吉川尚樹, 小川雅広, 熊丸敏博
  • 学会等名: 日本育種学会119回講演会
  • 発表場所: 横浜市立大学
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] イネ胚乳貯蔵オルガネラ発達の分子機構の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川越靖, 長嶺愛, 恩田弥生, Yun Min-Soo, 熊丸敏博
  • 学会等名: 第31回種子生理生化学研究会年会
  • 発表場所: 近江八幡
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] イネ種子におけるProtein Disulfide Isomerase (PDI) に関する変異体の選抜と解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上佳美, 長嶺愛, 熊丸敏博, 小川雅広
  • 学会等名: 日本育種学会第5回九州育種談話会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] The role of cysteine-rich prolamines for the formation of prolamine protein body in rice (2009)
  • 著者名/発表者名: Nagamine A., Inoue Y., Ogawa M., Matsusaka H., Ushijima T., Satoh H., Okita T. W, Kumamaru T
  • 学会等名: Plant Biology
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Vacuolar processing enzyme plays an essential role in the formation of the glutelin crystalline structure in rice seed (2009)
  • 著者名/発表者名: Kumamaru T., Y. Takemoto, I. Hara-Nishimura, M. Ogawa, H. Satoh
  • 学会等名: Plant Biology
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] イネ貯蔵タンパク質mRNAの特定小胞体への局在化に関与するTudor-SNに関する突然変異体の選抜と解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤本若菜, T. W. Okita, 佐藤美緒, 熊丸敏博
  • 学会等名: 日本育種学会第4回九州育種談話会
  • 発表場所: 九州沖縄農業研究センター
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 高システインイネプロラミンの生合成・集積に関する遺伝子のマッピング (2009)
  • 著者名/発表者名: 松坂弘明, 熊丸敏博, 佐藤光
  • 学会等名: 第30回種子生理生化学研究会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2009-11-27
• [学会発表] イネ低システインプロラミンの生合成に関わるEsp1遺伝子の単離 (2009)
  • 著者名/発表者名: 牛島智一, 川越靖, 小川雅広, 佐藤光, 熊丸敏博
  • 学会等名: 第30回種子生理生化学研究会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2009-11-27
• [学会発表] イネ種子13 kD Cys-poor プロラミンの小胞体内への蓄積における10kD Cys-richプロラミンの役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長嶺 愛, 熊丸 敏博, 川越 靖
  • 学会等名: 第30回種子生理生化学研究会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2009-11-26
• [図書] mRNA localization in plants and the role of RNA binding proteins. In RNA Binding Proteins (2012)
  • 著者名/発表者名: Doroshenk K. A., A. J. Crofts, H. Washida, M. Satoh-Cruz, N. Crofts, Y. Yang, R. T. Morris, T. W. Okita, M. Fukuda, T. Kumamaru, H. Satoh
  • 総ページ数: 95-112
  • 出版者: Landes Bioscience
  • URL: http://www.landesbioscience.com/curie/chapter/5034/
• [図書] イネ種子貯蔵タンパク質集積の遺伝的制御機構. 種子の科学とバイオテクノロジー, 原田久也ら(種子生理生化学研究会)編 (2009)
  • 著者名/発表者名: 熊丸敏博, 小川雅広, 佐藤光, Thomas W. Okita
  • 総ページ数: 56-59
  • 出版者: 学会出版センター