死海の耐塩性ラン藻のナトリウムイオンおよびグリシンベタイン濃度の制御機構の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22310131
• 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: 応用ゲノム科学
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 高倍 昭洋 名城大学, 総合研究所, 教授 (80097766)
• 研究分担者: 田中 義人 名城大学, 理工学部, 教授 (10247679)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 耐塩性ラン藻 / グリシンベタイン / 塩ストレス / 環境 / 食糧 / 植物 / 遺伝子工学 / 浸透圧

研究概要

死海という高塩濃度のもとで生育するラン藻の塩ストレス適応機構をNa+イオン濃度と浸透圧調節に焦点を絞り明らかにした。その結果、このラン藻はF-typeのNa+-ATPaseをもつこと、紫外線カット物質を合成すること、PhoDというアルカリフォスファターゼやアミノ酸トランスポーター、浸透圧適合溶質ベタインの前駆体グリシンの供給が塩ストレス適応に重要であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Identification and upregulation of biosynthetic genes required for accumulation of mycosporine-2-glycine under salt stress conditions in the halotolerant cyanobacterium Aphanothece halophytica (2014)
  • 著者名/発表者名: Waditee-Sirisattha R, Kageyama H, Sopun W, Tanaka Y, Takabe T
  • 雑誌名: Appll Environ Microbiol 巻: 80 ページ: 1763-1769
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and functional analysis of putative vacuolar Ca^<2+>-transporters (CAXs and ACAs) in roots of salt tolerant and sensitive rice cultivars (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamada N, Theerawitaya C, Cha-um S, Kirdmane C, Takabe T
  • 雑誌名: Protoplasma 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physiological, biochemical and molecular responses of the halophilic cyanobacterium Aphanothece halophytica to Pi-deficiency (2013)
  • 著者名/発表者名: Tripathi K, Kageyama H, Takabe T, Rai AK
  • 雑誌名: Eur J Phycology 巻: 48 ページ: 461-473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physiological features and growth characters of oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) in response to reduced water-deficit and rewatering (2013)
  • 著者名/発表者名: Cha-um S, Yamada N, Takabe T, Kirdmanee C
  • 雑誌名: Aust J Crop Sci 巻: 7 ページ: 432-439
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sodium-dependent uptake of glutamate by novel ApGltS enhanced growth under salt stress of halotolerant cyanobacterium Aphanothece halophytica (2012)
  • 著者名/発表者名: Boonburapong B, Laloknam S, Yamada N, Incharoensakdi A, Takabe T
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 巻: 76 ページ: 1702-1707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anabaena sp. PCC7120 transformed with glycine methylation genes from Aphanothece halophytica synthesized glycine betaine showing increased tolerance to salt (2012)
  • 著者名/発表者名: Waditee-Sirisattha R, Singh M, Kageyama H, Sittipol D, Rai AK, Takabe T
  • 雑誌名: Arch Microbiol 巻: 194 ページ: 909-914
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of serine hydroxymethyltransferase from halotolerant cyanobacterium in Escherichia coli results in increased accumulation of choline precursors and enhanced salinity tolerance (2012)
  • 著者名/発表者名: Waditee-Sirisattha R, Sittipol D, Tanaka Y, Takabe T
  • 雑誌名: FEMS Microbiol Lett 巻: 333 ページ: 46-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] An alkaline phosphatase/phosphodiesterase, PhoD, induced by salt stress and secreted out of the cells of Aphanothece halophytica, a halotolerant cyanobacterium (2011)
  • 著者名/発表者名: Kageyama H, Tripathi K, Rai AK, Cha-Um S, Waditee-Sirisattha R, Takabe T
  • 雑誌名: Appl Environ Microbiol 巻: 77 ページ: 5178-5183
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Arabidopsis aminopeptidase LAP2 regulates plant growth, leaf longevity and stress response (2011)
  • 著者名/発表者名: Waditee-Sirisattha R, Shibato J, Rakwal R, Sirisattha S, Hattori A, Nakano T, Takabe T, Tsujimoto M
  • 雑誌名: New Phytol 巻: 191 ページ: 958-969
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and substrate specificity of betaine/proline transporters suggest a novel choline transport mechanism in sugar beet (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamada N, Sakakibara S, Tsutsumi K, Waditee R, Tanaka Y, Takabe T
  • 雑誌名: J Plant Physiol 巻: 168 ページ: 1609-1616
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamada N, Cha-Um S, Kageyama H, Promden W, Tanaka Y, Kirdmanee C, Takabe T
  • 雑誌名: Tree Physiol 巻: 31 ページ: 462-468
  • 査読あり
• [雑誌論文] alotolerant cyanobacterium Aphanothece halophytica contains an Na^+dependent F_1F_0-ATP synthase with a potential role in salt-stress tolerance (2011)
  • 著者名/発表者名: Soontharapirakkul K, Promden W, Yamada N, Kageyama H, Incharoensakdi A, Iwamoto-Kihara A, Takabe T
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 ページ: 10169-10176
  • 査読あり