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2013 年度 実績報告書

ユビキチンカスケードが関わるC/Nバランスと高CO2応答の全容解明

公募研究

研究領域植物生態学・分子生理学コンソーシアムによる陸上植物の高CO2応答の包括的解明
研究課題/領域番号 24114701
研究機関北海道大学

研究代表者

山口 淳二  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10183120)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードユビキチンリガーゼ / 代謝 / タンパク質分解 / 地球環境 / バイオマス / 栄養学 / 植物 / 膜交通
研究概要

本研究計画では,高CO2条件下におけるC/N応答制御の分子ネットワーク全容解明を目指している。今年度は,計画1),2)のタンパク質相互作用に着目したC/Nシグナル伝達の分子基盤解析に加えて,3)CO2/Nによる植物の成長制御に関しても「花成」および「老化」に着目した生理学的解析を進めた。
1)詳細な生化学的解析と形質転換植物の解析を実施し,ATL31と14-3-3との相互作用と機能にリン酸化が必須であることを証明し,また,そのキナーゼの同定を進めた[J. Bio. Chem. 2014]。
2)ATL31がSNAREタンパク質SYP121との相互作用によりパピラ形成を制御し,うどん粉病耐性に関与することを証明した[Plant Physiol. 2014]。
3) ATL31と14-3-3等関連遺伝子導入植物を用いて,高CO2条件下で応答実験を実施した。高CO2(700 ppm)条件下では,野生型において老化の促進が観察されるが,ATL31過剰発現体ではその抑制が,またATL31KO変異体ではその亢進が観察できた。これにより,ATL31がC/N応答だけでなく,CO2/N応答にも関与することを証明した。また,その老化に関与する転写因子の同定に成功した[Plant Cell Physiol. 2014; Plant Signal. Behav. 2014]。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The carbon/nitrogen regulator ATL31 controls papilla formation in response to powdery mildew fungi penetration by interacting with SYP121 in Arabidopsis.2014

    • 著者名/発表者名
      Maekawa S, Inada N, Yasuda S, Fukao Y, Fujiwara M, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 164 ページ: 879-887

    • DOI

      10.1007/s11103-012-9907-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ubiquitin ligase ATL31 functions in leaf senescence in response to the balance between atmospheric CO2 and nitrogen availability in Arabidopsis.2014

    • 著者名/発表者名
      Aoyama S, Huarancca Reyes T, Guglielminetti L, Yu L, Morita Y, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 55 ページ: 293-305

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphorylation of Arabidopsis ubiquitin ligase ATL31 is critical for plant C/N-nutrient response under control of 14-3-3 stability.2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuda S, Sato T, Maekawa S, Aoyama S, Fukao Y, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.533133

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of senescence under elevated atmospheric CO2 via ubiquitin modification.2014

    • 著者名/発表者名
      Aoyama S, Lu Y, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Plant Signaling Behavior

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proteomics analysis reveals a highly heterogenous proteasome composition and the post-translational regulation of peptidase activity under pathogen signaling in plants.2013

    • 著者名/発表者名
      Sun HH, Fukao Y, Ishida S, Yamamoto H, Maekawa S, Fujiwara M, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Journal of Proteome Research

      巻: 12 ページ: 5084-5095

    • DOI

      10.1021/pr400630w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arabidopsis transcriptional repressor ERF9 participates in resistance against necrotrophic fungi.2013

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Y, Yamoto N, Suzuki Y, Chiba Y, Yamazaki K, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Pkant Science

      巻: 213 ページ: 79-87

    • DOI

      10.1016/j.plantsci.2013.08.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in mRNA stability associated with cold stress in Arabidopsis cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Chiba Y, Mineta K, Hirai MY, Suzuki S, Kanaya S, Takahashi H, Onouchi H, Yamaguchi J, Naito S
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 54 ページ: 180-194

    • DOI

      10.1093/pcp/pcs164

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assay for proteasome-dependent protein degradation and ubiquitinated proteins2013

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Sako K, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1072 ページ: 655-663

    • DOI

      10.1007/978-1-62703-631-3_45

  • [雑誌論文] C/Nバランス調節による植物の代謝・成長戦略2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤長緒,山口淳二
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 51 ページ: 763-772

    • 査読あり
  • [備考] 山口・千葉研究室

    • URL

      http://www.sci.hokudai.ac.jp/~jjyama/keitai2/Welcome.html

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公開日: 2015-05-28  

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