オートファジー欠損体を用いた植物体内の遊離亜鉛レベルを感知する新規センサーの探索

寻找一种新传感器，利用自噬缺陷细胞检测植物中的游离锌水平

• 批准号: 21J11995
• 负责人: 篠崎 大樹
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Meiji University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J11995/
• 关键词: オートファジー; 亜鉛; 鉄; 亜鉛欠乏耐性植物; 液胞内遊離亜鉛イオンセンサー

本研究では、植物体内亜鉛利用効率が低下しているオートファジー欠損植物に対してゲノムにランダムな変異を導入する処理を行ったM2植物群から亜鉛欠乏耐性を得た個体を選抜している。これら耐性個体は、液胞内の遊離亜鉛イオン量の減少が感知されないことにより、亜鉛欠乏下でも過剰な鉄吸収が促進されておらず、亜鉛欠乏症状が発症していないと考えられる。このため、当該変異体について変異箇所を特定することで、新規液胞内遊離亜鉛イオンセンサーが同定できると期待できる。本年度（2022年度）は、前年度に選抜した7ラインの亜鉛欠乏耐性個体について次世代シーケンサーによる変異箇所の特定を行った。変異箇所の高精度な特定には，戻し交配を行い、無関係な変異の数を削減することが重要である。そこで、上記の7ラインについて、それぞれ戻し交配を行い、BC1F1種子を回収、これを自家受粉させてBC1F2種子を回収した。シーケンス解析用のゲノムDNAは、亜鉛欠乏条件で再選抜したBC1F2植物体各ライン60個体以上から調整した。このシーケンス解析の結果、4ライン分について候補遺伝子を擁立することができた。これらの候補について、遺伝子型を個体ごとに個別に確認することで、次世代シーケンス結果の妥当性を確認した。さらに、一部の候補遺伝子について、蛍光タンパク質を付加したコンストラクトを作成し、細胞内局在解析を進めた。また、さらに高精度に変異遺伝子を特定するために2回の戻し交配を経たBC2F2植物も用意した。これらについて、亜鉛欠乏条件での再選抜を実施し、5ライン分について次世代シーケンスに供するのに量的および質的に十分なサンプルを調整した。

In this study, the lead utilization rate in plants was decreased, and the lead utilization rate in plants was decreased. In addition, the lead utilization rate in M2 plants was decreased. In tolerant individuals, the reduction of free lead in cytosol is perceived as a reduction in iron absorption in lead deficient individuals, which is promoted by iron absorption in lead deficient individuals. When the different species are identified, the new cell-free lead is identified. This year (2022), compared with the previous year, the selection of 7 individuals with low lead tolerance was carried out in the next generation. The high precision of different places is important for the reduction of the number of unrelated differences. The seed of BC1F1 is collected, and the seed of BC 1F2 is collected. For analysis of the plant species, there are more than 60 individuals in BC1F2 plant species. The results of this analysis are as follows: 4. The candidate candidate is supported by the candidate. The candidate for the candidate is identified by the individual and the next generation is identified by the result. In addition, a part of the candidate gene is added to the quality of the light, and the intracellular analysis is advanced. 2. The purpose of breeding is to increase the number of species. In this case, the re-election under the condition of insufficient lead shall be carried out, and the quantity and quality of the re-election shall be adjusted according to the requirements of the next generation.

项目成果

オートファジーの植物体内金属恒常性維持機構としての新たな一面

自噬作为维持植物金属稳态机制的新方面

• 发表时间: 2021
• 作者: Ryo Sumitani;Tomoyuki Mochida;Takuya Tsutsui;篠崎大樹，吉本光希
• 通讯作者: 篠崎大樹，吉本光希

細胞内自己成分分解系オートファジーが担う植物体内亜鉛ホメオスタシス

自噬（一种细胞内自分解系统）在植物中发挥锌稳态作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 内山 慶祐;玉川 徹;三原 建弘;榎戸 輝揚;沼澤 正樹;周 圓輝;江副 祐一郎;伊師 大貴;福島 碧都;内野 友樹;作田 紗恵;石川 久美;森下 弘海;関口 るな;辻 雪音;村川 貴俊;稲垣 綾太;上田 陽功;坂本 貴紀;Takuya Tsutsui;篠崎大樹，吉本光希
• 通讯作者: 篠崎大樹，吉本光希

明治大学プレスリリース「植物は自身を分解することで体内の金属バランスを保つ」

明治大学新闻稿：“植物通过自身分解来维持体内的金属平衡”

Autophagy triggered by iron mediated ER stress is an important stress response to the early phase of Pi starvation in plants

铁介导的内质网应激引发的自噬是植物对 Pi 饥饿早期的重要应激反应

• DOI: 10.1111/tpj.15743
• 发表时间: 2022
• 期刊: The Plant Journal
• 作者: Yushi Yoshitake;Daiki Shinozaki;Kohki Yoshimoto
• 通讯作者: Kohki Yoshimoto

植物オートファジーにおける膜タンパク質ATG9の機能解析

膜蛋白ATG9在植物自噬中的功能分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 福島 碧都;伊師 大貴;江副 祐一郎;石川 久美;内野 友樹;作田 紗恵;稲垣 綾太;上田 陽功;森下 弘海;関口 るな;辻 雪音;村川 貴俊;沼澤 正樹;満田 和久;Aufandra Cakra Wardhana;只木亮哉，黒崎智史，井上和也，篠崎大樹，吉本光希
• 通讯作者: 只木亮哉，黒崎智史，井上和也，篠崎大樹，吉本光希