2001 Fiscal Year Annual Research Report

水チャネルの分子多様性、機能構築、細胞局在性を通した植物水生理の解明

Research Project

Project/Area Number	13640645
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	前島正義名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80181577)
Keywords	水チャネル / 細胞膜 / 液胞膜 / 水ストレス / 組織特異性 / 植物ホルモン
Research Abstract	液胞膜、細胞膜水チャネルのストレスおよび植物ホルモンに対する応答性水チャネルの主要な役割は、組織生長時にみられる細胞内、液胞内への水の取込み、浸透圧調節に関わる自由な水の輸送、細胞を横断する組織全体での水の流れの確保であると考えている。さらに、乾燥耐性植物では、水チャネルの発現を抑制することにより保水能力を維持しているという我々の仮説を支持する知見も得ている。対象としているダイコンには細胞膜水チャネルとして2グループ(PAQ1型、PAQ2型)、液胞膜型として2種(γ-VM23、δ-VM23)が存在する。水チャネル蓄積の細胞特異性(細胞膜水チャネルは、実生根の中心柱と内皮で、生長塊根では篩部で高発現)と水ストレス応答性(PAQ2型分子種のみが変動)を明らかにした。いずれも、mRNAとタンパク質の両方のレベルでの解析である。さらに、水チャネルの植物ホルモン応答性を検討し、ダイコン根ではABA処理で24時間以内にPAQ2型分子種が顕著に減少することを見出した。したがって、同じ細胞膜型であっても、恒常的にどの器官でも発現するタイプ(PAQ1型)と組織特異的、あるいはストレスや植物ホルモンに特異的に応答するタイプ(PAQ2型)が存在することを明らかにした。このことの生理学的な意味を明らかにするためには、PAQ2の量の変動が細胞膜の水透過率に反映されているか否かを検討する必要がある。正確な測定法を共同研究(村井麻理博士)として開発・改良中である。水チャネル分子を通して、根から葉への水の移動だけでなく、植物体内での水の循環機構も含めた解明を継続していきたい。

Research Products

(16 results)

All Other

All Publications (16 results)

[Publications] Frangne, N.: "Expression and distribution of vacuolar aquaporin in young and mature leaf tissues of Brassica napus in relation to water fluxes"Planta. 212. 270-278 (2001)
[Publications] Suga, S.: "Specificity of the accumulation of mRNAs and proteins of the plasma membrane and tonoplast aquaporins in radish organs"Planta. 212. 294-304 (2001)
[Publications] Nakanishi, Y.: "Mutagenic analysis of functional residues in putative substrate binding site and acidic domains of vacuolar H^+-pyrophosphatase"Journal of Biological Chemistry. 276. 7654-7660 (2001)
[Publications] Maeshima, M.: "Tonoplast transporters : organization and function"Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 52. 469-497 (2001)
[Publications] Kawamura, Y.: "ATP analogue binding to the A subunit induces conformational change of the E subunit that involves a disulfide bond formation in plant V-ATPase"European Journal of Biochemistry. 268. 2801-2809 (2001)
[Publications] Yuasa, K.: "Organ specificity of a vacuolar Ca^<2+>-binding protein RVCaB in radish and its expression under Ca^<2+>-deficient conditions"Plant Molecular Biology. 47. 633-640 (2001)
[Publications] Ohshima, Y.: "Low aquaporin content and low osmotic water permeability of the plasma and vacuolar membranes of a CAM plant Graptopetalum paraguayense : comparison with radish"Plant and Cell Physiology. 42. 1119-1129 (2001)
[Publications] Jiang, L.: "The protein storage vacuole : a unique compound organelle"Journal of Cell Biology. 155. 991-1002 (2001)
[Publications] Ikeda, M.: "Expression of V-ATPase proteolipid subunit of Acetabularia acetabulum in a VMA3-deficient strain of Saccharomyces cerevisiae and its complementation study"European Journal of Biochemistry. 268. 6097-6104 (2001)
[Publications] 前島正義: "活性酸素の抑制にはたらく植物のシアン耐性呼吸"化学と生物. 39. 323-325 (2001)
[Publications] 須賀しのぶ: "液胞膜の分化と多様性"植物細胞工学. 17(印刷中). (2002)
[Publications] Maeshima, M.: "Handbook of Plant Growth.pH as a Master Variable in Plant Growth"Marcell Dekker,Inc. (New York). 23-47 (2002)
[Publications] 前島正義: "ストレスの植物生化学・分子生物学-熱帯性イモ類を中心として-"学会出版センター. 201-214(308) (2001)
[Publications] 前島正義: "ストレスの植物生化学・分子生物学-熱帯性イモ類を中心として-"学会出版センター. 218-224(308) (2001)
[Publications] 前島正義: "朝倉植物生理学講座第2巻代謝"朝倉書店. 14-29(175) (2001)
[Publications] 前島正義: "朝倉植物生理学講座第2巻代謝"朝倉書店. 30-37(175) (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

水チャネルの分子多様性、機能構築、細胞局在性を通した植物水生理の解明

Principal Investigator

前島 正義 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80181577)

Research Products

[Publications] Frangne, N.: "Expression and distribution of vacuolar aquaporin in young and mature leaf tissues of Brassica napus in relation to water fluxes"Planta. 212. 270-278 (2001)

[Publications] Suga, S.: "Specificity of the accumulation of mRNAs and proteins of the plasma membrane and tonoplast aquaporins in radish organs"Planta. 212. 294-304 (2001)

[Publications] Nakanishi, Y.: "Mutagenic analysis of functional residues in putative substrate binding site and acidic domains of vacuolar H^+-pyrophosphatase"Journal of Biological Chemistry. 276. 7654-7660 (2001)

[Publications] Maeshima, M.: "Tonoplast transporters : organization and function"Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 52. 469-497 (2001)

[Publications] Kawamura, Y.: "ATP analogue binding to the A subunit induces conformational change of the E subunit that involves a disulfide bond formation in plant V-ATPase"European Journal of Biochemistry. 268. 2801-2809 (2001)

[Publications] Yuasa, K.: "Organ specificity of a vacuolar Ca^<2+>-binding protein RVCaB in radish and its expression under Ca^<2+>-deficient conditions"Plant Molecular Biology. 47. 633-640 (2001)

[Publications] Ohshima, Y.: "Low aquaporin content and low osmotic water permeability of the plasma and vacuolar membranes of a CAM plant Graptopetalum paraguayense : comparison with radish"Plant and Cell Physiology. 42. 1119-1129 (2001)

[Publications] Jiang, L.: "The protein storage vacuole : a unique compound organelle"Journal of Cell Biology. 155. 991-1002 (2001)

[Publications] Ikeda, M.: "Expression of V-ATPase proteolipid subunit of Acetabularia acetabulum in a VMA3-deficient strain of Saccharomyces cerevisiae and its complementation study"European Journal of Biochemistry. 268. 6097-6104 (2001)

[Publications] 前島正義: "活性酸素の抑制にはたらく植物のシアン耐性呼吸"化学と生物. 39. 323-325 (2001)

[Publications] 須賀しのぶ: "液胞膜の分化と多様性"植物細胞工学. 17(印刷中). (2002)

[Publications] Maeshima, M.: "Handbook of Plant Growth.pH as a Master Variable in Plant Growth"Marcell Dekker,Inc. (New York). 23-47 (2002)

[Publications] 前島正義: "ストレスの植物生化学・分子生物学-熱帯性イモ類を中心として-"学会出版センター. 201-214(308) (2001)

[Publications] 前島正義: "ストレスの植物生化学・分子生物学-熱帯性イモ類を中心として-"学会出版センター. 218-224(308) (2001)

[Publications] 前島正義: "朝倉植物生理学講座 第2巻 代謝"朝倉書店. 14-29(175) (2001)

[Publications] 前島正義: "朝倉植物生理学講座 第2巻 代謝"朝倉書店. 30-37(175) (2001)

前島正義名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80181577)

[Publications] 前島正義: "朝倉植物生理学講座第2巻代謝"朝倉書店. 14-29(175) (2001)

[Publications] 前島正義: "朝倉植物生理学講座第2巻代謝"朝倉書店. 30-37(175) (2001)