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2010 Fiscal Year Annual Research Report

イネ科植物のムギネ酸類による鉄取り込み機構の解明

Research Project

Project/Area Number 21310148
Research InstitutionSuntory Institute for Bioorganic Research

Principal Investigator

村田 佳子  公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所, 研究員 (60256047)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 難波 康祐  北海道大学, 理学研究院・化学部門・有機化学第二研究室, 講師 (50414123)
Keywordsムギネ酸 / ムギネ酸鉄錯体トランスポーター / 基質選択性 / イネ科植物 / オオムギ / 光親和標識体 / 鉄輸送
Research Abstract

1.ムギネ酸類・鉄錯体トランスポーターの基質特異性決定部位の決定:鉄錯体選択性の高いHvYS1のアミノ酸配列377番目のセレンをアラニンに置換したHvYS1(S377A)、そのアミノ酸に相当する選択性の広範なZmYS1の381番目のアラニンをセリンに置換したZmYS1(A381S)の1アミノ酸変異体遺伝子を導入したベクターを各々作成し、アフリカツメガエル卵母細胞(oocytes)にトランスポーターを発現させて、デオキシムギネ酸(DMA)のFe(III)、Cu(II)、Zn(II)錯体を基質として電気生理活性により、輸送活性を測定した。ZmYS1(S381A)はHvYS1同様にDMA-Fe(III)を選択的に輸送する結果を得たが、逆にHvYS1(A377S)はもとのHvYS1の鉄選択性が消失し、Cu(II)やZn(II)錯体も輸送するようになった。これらの結果を合わせると、HvYS1の377番目のセリンが鉄選択性に関与していることが示唆された。
2.ムギネ酸類・鉄錯体トランスポーターの精製:基質選択性の異なるHvYS1,ZmYS1トランスポーターの結晶化を目指し、昆虫細胞系の発現ベクターにYSトランスポーターの全長および糖鎖修飾アミノ酸変異体遺伝子を導入して、このベクターを昆虫細胞に感染、発現させた。これまでに、ZmYS1の全長、GFP無し、HISタグ付きでタンパク質の収量を上げることができた。東京大学山形助教との共同研究により、タンパク質濃縮液にデオキシムギネ酸鉄錯体添加有無と界面活性剤の条件検討などで結晶化を試みている。
3.ムギネ酸標識体の合成:合成したムギネ酸3'アクリジン標識体は電気生理実験や蛍光観察で活性を認められなかった。この結果により輸送活性のあったベンゾフェノン体に、リンカーでキャップとしてアクリジンを繋げたものを合成し、光親和標識体として使用できるか検討する。

  • Research Products

    (7 results)

All 2010 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] ムギネ酸類によるイネ科植物の鉄取り込み機構2010

    • Author(s)
      村田佳子
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 48 Pages: 528-534

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mugineic Acid Derivatives as Molecular Probes for the Mechanistic Elucidation of Iron Acquisition in Barley.2010

    • Author(s)
      Namba K., 他8名
    • Journal Title

      Angew Chem.Int.Ed.

      Volume: 49 Pages: 9956-9959

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ムギネ酸類の実用的合成を基盤とする標識ムギネ酸の設計と合成2010

    • Author(s)
      小林香織, 他5名
    • Organizer
      第27回有機合成化学セミナー
    • Place of Presentation
      シーサイドホテル舞子ビラ神戸(兵庫県)
    • Year and Date
      20100902-20100904
  • [Presentation] オオムギのムギネ酸類・鉄錯体トランスポータ-HvYSIにおける基質選択性に関与する膜外ループの解析2010

    • Author(s)
      村田佳子, 他3名
    • Organizer
      第21回日本微量元素学会年会
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館(京都府)
    • Year and Date
      20100703-20100704
  • [Presentation] Analysis of transgenic petunia expressing phytosiderophore-iron(III)transporter, HvYSI gene from barley.2010

    • Author(s)
      Murata Y, 他4名
    • Organizer
      XV International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants(IS-NIP)
    • Place of Presentation
      ブタペスト(ハンガリー)
    • Year and Date
      20100626-20100630
  • [Presentation] Characterization of a novel metal-phytosiderophore transporter with broad substrate specificity from barley2010

    • Author(s)
      Araki R, 他3名
    • Organizer
      XV International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants(IS-NIP)
    • Place of Presentation
      ブタペスト(ハンガリー)
    • Year and Date
      20100626-20100630
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.sunbor.or.ip

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Published: 2012-07-19  

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