植物の共生窒素固定におけるモリブデン輸送の役割

钼转运在植物共生固氮中的作用

• 批准号: 20F40098
• 负责人: 藤原 徹
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-11-13 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20F40098/
• 关键词: モリブデン; 輸送体; ミヤコグサ; 根粒

モリブデンは植物の微量必須元素の一つであり、根粒による窒素固定や硝酸代謝に不可欠な元素である。本研究はマメ科を含む植物を材料にモリブデン輸送についての分子生物学的解析を行うことを通じて、その制御の一端や根粒形成における役割を明らかにすることを目的としている。昨年度までに対象としている遺伝子の変異株の性質やモリブデン輸送の特性を調査するとともに、当該遺伝子を酵母で発現させるためのプラスミド構築や当該遺伝子産物の細胞内局在を明らかにするための抗体作成を進めていた。本年度の研究実績としては、昨年度までの調査で選び出した植物のゲノムから見出したモリブデン輸送に関与する可能性が考えられる遺伝子について酵母を用いたモリブデン輸送活性の検定を行った。当該遺伝子を酵母で発現させ、酵母細胞でのモリブデン蓄積に及ぼす影響を調べた。当該遺伝子を発現させない酵母と比較して、発現させた場合にはモリブデン濃度が低下する傾向が見られた。このことは当該遺伝子がモリブデンを細胞内から細胞外へ輸送する活性を持つことを示唆している。また当該遺伝子産物に対する抗体を作成し、昨年度にレポーターを用いて行った発現やタンパク質の局在解析結果をさらに補うために、理化学研究所と共同で免疫電顕を行った。その結果、当該タンパク質の少なくとも一部は根粒のバクテロイドを囲むペリバクテロイド膜に存在することを示唆する結果を得た。これらの結果に、昨年度までに得ていた、変異株の表現型や当該遺伝子の発現パターンのデータなどを加えて、当該遺伝子産物がモリブデンをバクテロイドに供給するために重要な遺伝子であることを内容とする論文にまとめ投稿した。

The essential elements of plants, root grains, fixed elements and essential elements of nitric acid metabolism This study focuses on molecular biology analysis of plant materials, including plant growth and development. In the past year, we investigated the properties and transport characteristics of different strains of the gene, constructed the antibody when the gene was produced in yeast, and developed the antibody when the intracellular structure of the gene product was revealed. This year's research has been carried out in the past year to investigate the possibility of plant selection and identification of yeast transport activity. When the gene is discovered in yeast cells, the accumulation of the gene in yeast cells and its influence are modulated. When this protein is detected, the yeast concentration tends to decrease. This is the first time that the gene has been expressed in a cell. When the gene product is produced, the antibody is produced and used in the analysis of the gene product. The Institute of Physical Chemistry and the Institute of Immunology jointly carry out the analysis. The result is that when the number of particles is small, the number of particles is small, and the number of particles is small. The results of this study were as follows: the phenotype of the mutant was increased when the gene was discovered, and the content of the mutant was increased when the gene product was supplied.

项目成果

Molybdate transport into nodule symbiosomes by SEN1 for nitrogen fixation in Lotus japonicus

钼酸盐通过 SEN1 转运至莲花根瘤共生体中固氮

• 发表时间: 2023
• 作者: Qingnan Chu;Tsuneo Hakoyama;Makoto Hayashi;Kiminori Toyooka;Mayuko Sato;Kiyoshi Yamazaki;Takehiro Kamiya;Toru Fujiwara
• 通讯作者: Toru Fujiwara

SEN1 is responsible for molybdate transport into nodule symbiosomes for nitrogen fixation in Lotus japonicus

SEN1 负责将钼酸盐转运到根瘤共生体中以实现莲花的固氮

• 发表时间: 2023
• 作者: Qingnan Chu;Tsuneo Hakoyama;Makoto Hayashi;Kiminori Toyooka;Mayuko Sato;Takehiro Kamiya;Toru Fujiwara
• 通讯作者: Toru Fujiwara