2010 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Environmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses |
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| Project/Area Number |
22120005
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
徳富 哲 大阪府立大学, 理学系研究科, 教授 (90142009)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉原 静恵 大阪府立大学, 理学系研究科, 助教 (20382236)
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| Keywords | 青色光受容体 / フォトトロピン / クリプトクロム / 光反応 / 分子構造 / シグナル伝達 |
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| Research Abstract |
固着生活をおくる植物は、適切に環境応答して生存を図らなければならない。植物は光、温度、水分など様々な環境要因に応答して、発芽・成長し、光合成を効率よく行い、開花・結実して子孫を残す。中でも光は、光合成を行う植物にとって環境情報の中でも特に重要な役割を果たしている。当班では、これまでの研究成果を基に光環境感覚に関与する分子に注目し、当面フナトトロピン(phot)を中心とする植物光受容体の分子構造と機能、光受容・シグナル伝達機構の解明を目指し、他班の研究進展にともないその他の環境情報関連分子の研究も目指すこととし、以下の成果存上げた。
1)シロイヌナズナ青色光受容体photは光受容ドメインを二つ(LOV1とLOV2)と、キナーゼドメインをもち、光により活性化されるキナーゼと考えられる。我々は、光制御機能を持つ最小キナーゼであるLOV2-linker-キナーゼ、および人工基質を用いたキナーゼアッセイ系を構築し、photキナーゼの光制御分子機構の研究を行い、以下の4つの成果を上げた。a)光シグナルの入り口であるLOV2発色団からキナーゼ活性制御にいたる分子内光シグナル伝達の新規経路を見つけた。b)LOV2光反応サイクル中の活性化中間体の寿命が、キナーゼ活性化の光感受性に関与することを見つけた。c)上記最小キナーゼポリペプチド純品のX線小角散乱測定をSpring8で行い、分子構造モデルを計算し、キナーゼ光活性化分子基盤に関する情報を得た。
2)その他の青色光受容体に関する研究 ゼブラフィシュおよび珪藻のCry-DASHの大腸菌発現系を確立し、低温紫外可視吸収分光、円二色性分光による解析から、新規光反応中間体を見つけ光反応経路を碓定し、両者の比較からそれらの機能の分化を考察した。
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[Journal Article] Light-Induced movement of the LOV2 domain in an Asp 720 Asn mutant LOV2-Kinase fragment of Arabidopsis phototropin 2.2011
Author(s)
Takayama, Y., Nakasako, M., Okajima, K., Iwata, A., Kashojiya, S., Matsui, Y., Tokutomi, S.
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Journal Title
Biochemistry
Volume: 50
Pages: 1174-1183
Peer Reviewed
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[Journal Article] A way to sense light intensity : Multiple-excitation of the BLUF photoreceptor TePixD suppresses conformational change.2011
Author(s)
Tanaka, K., Nakasone, Y., Okajima, K., Ikeuchi, M., Tokutomi, S., Terazima, M.
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Journal Title
FEBS Lett.
Volume: 585
Pages: 786-790
Peer Reviewed
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[Journal Article] Macromolecular ding Effects on Reactions of TePixD (T110078).2010
Author(s)
Toyooka, T., Tanaka, K, Okajima, K., Ikeuchi, M., Tokutomi, S., Terazima, M.
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Journal Title
Photochem Photobiol.
Pages: DOI:10.1111/j.1751-1097.2010.00849.x
Peer Reviewed
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[Presentation] Determination of the photoreaction product of blue light sensor BLUF protein TePixD2010
Author(s)
Kuroi, K., Tanaka, K., Kimura, Y., Okajima, K., Ikeudhi, M., Tokutomi, S., Terajima, M.
Organizer
第48回日本生物物理学会
Place of Presentation
宮城
Year and Date
20100920-20100922
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