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2016 年度 実績報告書

アブシジン酸誘導気孔閉口に関与するカルシウムイオンチャネルの機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 26850233
研究機関岡山大学

研究代表者

宗正 晋太郎  岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (20641442)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード気孔 / 孔辺細胞 / イオンチャネル / カルシウム / シロイヌナズナ / アブシジン酸 / シグナル伝達 / 環境ストレス応答
研究実績の概要

シロイヌナズナ気孔孔辺細胞に発現し、アブシジン酸(ABA)誘導気孔閉口に関与するカルシウムイオンチャネルGCC1の機能解析を進めてきた。BiFC(Bimolecular Fluorescence Complementation)法での解析により、GCC1と相互作用するタンパク質キナーゼをいくつか同定した。またインビトロキナーゼアッセイの結果、BiFCで同定したタンパク質キナーゼのいくつかで、GCC1リン酸化活性を検出することができた。またキナーゼ遺伝子破壊変異体において、GCC1遺伝子破壊変異体と類似した表現型を得たことから、in vivoにおいて、今回同定したキナーゼがGCC1の活性制御に関与する可能性が示唆された。しかし、アフリカツメガエル卵母細胞を用いた二電極膜電位固定法にて調査したところ、同定したキナーゼ群の共発現は、GCC1のイオンチャネル活性に影響を与えなかった。今後は別の異種発現系(HEK293、sf9など)を利用した電気生理学的解析を行う予定である。またCa2+指示蛍光タンパク質であるイエローカメレオンを用いた解析により、GCC1が孔辺細胞ABAシグナル伝達において、Ca2+濃度変化の制御に関与する根拠となるデータを取得した。さらに別のABAシグナル伝達変異体との多重変異体を用いた解析により、孔辺細胞ABAシグナル伝達においてGCC1が機能する位置を決定した。
孔辺細胞ABAシグナル伝達に関与するCa2+センサータンパク質CPKを4つ同定し、植物における入力刺激特異的Ca2+シグナル解読機構の一端を明らかにした(Brandt, Munemasa et al., 2015)。また、GCC1と同様に孔辺発現に発現するカルシウムイオンチャネルGLRの遺伝子破壊変異体の解析を進め、その生理学的役割を明らかにした(Kong et al., 2016)。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of California, San Diego(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of California, San Diego
  • [国際共同研究] Heidelberg University(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Heidelberg University
  • [国際共同研究] University of Carthage(Tunisia)

    • 国名
      チュニジア
    • 外国機関名
      University of Carthage
  • [雑誌論文] Involvement of OST1 Protein Kinase and PYR/PYL/RCAR Receptors in Methyl Jasmonate-Induced Stomatal Closure in Arabidopsis Guard Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Ye Yin, Yuji Adachi, Yoshimasa Nakamura, Shintaro Munemasa, Izumi C Mori, Yoshiyuki Murata
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 57 ページ: 1779-1790

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/pcp/pcw102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calcium and EGTA Alleviate Cadmium Toxicity in Germinating Chickpea Seeds2016

    • 著者名/発表者名
      Lamia Sakouhi, Sondès Rahoui, Marouane Ben Massoud, Shintaro Munemasa, Ezzeddine EL Ferjani, Yoshiyuki Murata, Abdelilah Chaoui
    • 雑誌名

      Journal of Plant Growth Regulation

      巻: 35 ページ: 1064-1073

    • DOI

      doi:10.1007/s00344-016-9605-2

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reactive Carbonyl Species Mediate ABA Signaling in Guard Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Md Moshiul Islam, Wenxiu Ye, Daiki Matsushima, Shintaro Munemasa, Eiji Okuma, Yoshimasa Nakamura, Sanaullah Biswas, Jun’ichi Mano, Yoshiyuki Murata
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 57 ページ: 2552-2563

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/pcp/pcw166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] L-Met Activates Arabidopsis GLR Ca 2+ Channels Upstream of ROS Production and Regulates Stomatal Movement2016

    • 著者名/発表者名
      Dongdong Kong, Heng-Cheng Hu, Eiji Okuma, Yuree Lee, Hui Sun Lee, Shintaro Munemasa, Daeshik Cho, Chuanli Ju, Leah Pedoeim, Barbara Rodriguez, Juan Wang, Wonpil Im, Yoshiyuki Murata, Zhen-Ming Pei, June M Kwak
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 17 ページ: 2553-2561

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.celrep.2016.11.015

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] グルタチオンによる孔辺細胞アブシシン酸シグナル伝達制御機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      宗正晋太郎、長橋大樹、横井隆志、中村宜督、村田芳行
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [学会発表] ジャスモン酸メチル誘導気孔閉口におけるABA 受容体とOST1 キナーゼの役割2017

    • 著者名/発表者名
      銀葉、足立優司、中村宜督、宗正晋太郎、森泉、村田芳行
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] パッチクランプ法によるシロイヌナズナ葉緑体膜イオンチャネル活性の直接測定2017

    • 著者名/発表者名
      宗正晋太郎、中村宜督、村田芳行
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第47回講演会(例会)
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2017-01-28
  • [学会発表] Salicylic acid signaling in Arabidopsis guard cells2016

    • 著者名/発表者名
      Md Yeasin Prodhan, Shintaro Munemasa, Toshiyuki Nakamura, Yoshimasa Nakamura, Yoshiyuki Murata
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度中四国支部大会(第46回講演会)
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-16
  • [学会発表] Guard cell abscisic acid signaling and its interaction with diverse signaling networks2016

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Munemasa
    • 学会等名
      International Workshop of Plant Membrane Biology 2016
    • 発表場所
      Annapolis, MD, USA
    • 年月日
      2016-06-05 – 2016-06-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Regulation of stomatal responses to abiotic and biotic stresses by redox state. Book: Redox State as a Central Regulator of Plant-Cell Stress Responses. Redox State as a Central Regulator of Plant-Cell Stress Responses. Book: Redox State as a Central Regulator of Plant-Cell Stress Responses2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Murata, Shintaro Munemasa, Izumi C. Mori
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      Springer International Publishing

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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