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2011 年度 実績報告書

光屈性を制御するフォトトロピンシグナル伝達経路の解析

研究課題

研究課題/領域番号 22570058
研究機関新潟大学

研究代表者

酒井 達也  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10360554)

キーワード遺伝学 / 環境 / シグナル伝達 / 植物 / 生理学
研究概要

植物ホルモン・オーキシンは、植物細胞の伸長・分裂・分化・機能、様々な制御を行なっている。オーキシン分布パターンの調節機構は、植物形態形成のモルフォゲンとして唯一知られているオーキシンの機能調節に必須の分子機構だが、その詳細は未だ明らかになっていない。本研究は植物の環境刺激に応答したオーキシン分布調節機構の一つとして光屈性に着目し、その分子機構の解明を行う。具体的には、光屈性を誘導する光受容体フォトトロピンが、どのようなシグナル伝達経路を介してオーキシン輸送体の機能を制御し、オーキシン不等分布を誘導するのかを明らかにする。本研究によって、オーキシンを介した植物細胞の機能調節メカニズムの理解に貢献する。
H22年度の研究によりphot1によるRPT2転写後発現誘導機構は、暗条件下、RPT2 C末端領域を介し・てRPT2タンパク質が積極的に分解されており、phot1の活性化によって安定化していることを明らかにした。H23年度はさらにその分子機構解析を進め、RPT2はユビキチン化されていること、さらにユビキチン/プロテアゾーム経路を介して暗条件下に分解されること、ユビキチン過剰発現は青色光条件下でもRPT2分解を誘導し光屈性に異常を生じさせることを明らかにした。現在、RPT2の分解と安定化に関与するドメイン解析を進めている。その詳細を明らかにすることによって、研究目的であるphot1のタンパク質安定化制御という生化学的機能を解明するとともに、なぜ積極的にRPT2が、暗条件下にATPを使って分解される必要があるのか、その生理学的意義についても解明する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画した研究課題の一つ、RPT2の転写後発現制御については、H24年度にはほぼ計画通り研究成果がでるように進展している。またNPH3の脱リン酸化制御についても現在いくつかの成果がでており、H24年度に計画通り、成果がでる可能性が高い。またphotによるPINの修飾機構については、まだほとんど研究が進んでいないが、pin変異体の光屈性への関与の遺伝学的モデルを構築しつつあり、計画とはこと客るものの成果が出ている。

今後の研究の推進方策

H24年度は、これまでの研究結果をまとめ、論文や学会での発表につなげていく予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] The main auxin biosynthesis pathway in Arabidopsis2011

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Mashiguchi, Keita Tanaka, Tatsuya Sakai, Satoko Sugawara, Hiroshi Kawaide, Masahiro Natsume, Atsushi Hanada, Takashi Yaeno, Ken Shirasu, Hong Yao, Paula McSteen, Yunde Zhao, Ken-ichiro Hayashi, Yuji Kamiya and Hiroyuki Kasahara
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 108 ページ: 18512-18517

    • DOI

      DOI:10.1073/pnas.1108434108

    • 査読あり
  • [学会発表] PIN-mediated hypocotyl phototropism in Arabidopsis2012

    • 著者名/発表者名
      Ken Haga, Tatsuya Sakai
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Plant Environmental Sensing
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2012-03-20
  • [学会発表] TAAとYUCによるインドール-3-酢酸の生合成2012

    • 著者名/発表者名
      増口潔、田中慧太、酒井達也、菅原聡子、夏目雅裕、川出洋、花田篤志、八丈野孝、白須賢、Hong Yao, Paula McSteen、Yunde Zhao、林謙一郎、神谷勇治、笠原博幸
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-03-17
  • [学会発表] 光屈性シグナル伝達因子RPT2のphot1による発現制御機構の解析2012

    • 著者名/発表者名
      酒井達也、槌田(間山)智子、上原由紀子、松井南
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-03-17
  • [学会発表] オーキシン排出体PINを介したシロイヌナズナ胚軸の光屈性2012

    • 著者名/発表者名
      芳賀健、酒井達也
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-03-17
  • [学会発表] シロイヌナズナのインドール-3-酢酸生合成経路の解明2011

    • 著者名/発表者名
      増口潔、田中慧太、酒井達也、菅原聡子、夏目雅裕、川出洋、花田篤志、林謙一郎、神谷勇治、笠原博幸
    • 学会等名
      植物化学調節学会年会
    • 発表場所
      宇都宮
    • 年月日
      2011-11-01
  • [学会発表] Role of auxin and gibberellin in the phototropic respons2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Sakai, Tomoko Tsuchida-Mayama, Akitomo Nagashima, Ken Haga, Akiko Hanada, Yukiko Uehara, Kenishiro Hayashi, Shinjiro Yamaguchi
    • 学会等名
      Asia and Oceania Conference for Photobiology
    • 発表場所
      奈良(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-31

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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