Exploreing and identification of thermosensing-module that involves in thermoregulation of skunk cabbage.
Exploreing and identification of thermosensing-module that involves in thermoregulation of skunk cabbage.
批准号:
19H02918
负责人:
伊藤 菊一
金额:
$10.98万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份:
2019
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2019-04-01 至 2024-03-31
中文摘要
ザゼンソウは早春の寒冷環境で発熱し、外気温の変動にも関わらずその熱産生器官である肉穂花序と呼ばれる花器の温度を23°C程度に維持できる恒温性を有している。本年度の研究においてはザゼンソウの肉穂花序温度を人為的に変化させたサンプルを対象に、RNA-seqによる転写産物の網羅的な解析を行った。その結果、温度低下時の発熱組織において顕著に発現が増大する遺伝子としてホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼキナーゼ(PEPC kinase)を見出した。PEPC kinaseはホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)をリン酸化し、活性化させることが知られている酵素である。PEPCはミトコンドリアにおけるTCA回路に基質を供給する主要な酵素であり、PEPCのリン酸化による活性調節は本植物の呼吸制御に密接に関わることが予想された。そこで、PEPC kinaseをコードする遺伝子の転写産物の詳細な発現をqRT-PCRにより解析したところ、当該転写産物が発熱組織特異的に発現していることが判明した。さらに、ザゼンソウPEPC kinaseを組換えタンパク質として大腸菌で発現させ、ほぼ単一バンドとして精製することに成功した。一方、PEPC kinaseの基質であるPEPCについては、ザゼンソウ発熱組織抽出物から単一バンドまで精製し、nano LC-MS/MS解析により得られたタンパク質がPEPCのペプチド断片を含むことを確認した。さらに、精製により得られたPEPC標品を基質にPEPC kinaseを用いた試験管内リン酸化反応を行った結果、反応時間に応じたPEPCのリン酸化が観察され、精製したPEPC kinaseがリン酸化活性を有していることが判明した。また、発熱期のザゼンソウ肉穂花序から得られた抽出液に存在するPEPCのリン酸化の状態を解析したところ、その一部がリン酸化されていることを示す結果が得られた。これらの結果は、ザゼンソウ肉穂花序における恒温性メカニズムにPEPCのリン酸化が関与している可能性を示すものである。
英文摘要
ザゼンソウは早春の寒冷環境で発熱し、外気温の変動にも関わらずその熱産生器官である肉穂花序と呼ばれる花器の温度を23°C程度に維持できる恒温性を有している。本年度の研究においてはザゼンソウの肉穂花序温度を人為的に変化させたサンプルを対象に、RNA-seqによる転写産物の網羅的な解析を行った。その結果、温度低下時の発熱組織において顕著に発現が増大する遺伝子としてホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼキナーゼ(PEPC kinase)を見出した。PEPC kinaseはホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)をリン酸化し、活性化させることが知られている酵素である。PEPCはミトコンドリアにおけるTCA回路に基質を供給する主要な酵素であり、PEPCのリン酸化による活性調節は本植物の呼吸制御に密接に関わることが予想された。そこで、PEPC kinaseをコードする遺伝子の転写産物の詳細な発現をqRT-PCRにより解析したところ、当該転写産物が発熱組織特異的に発現していることが判明した。さらに、ザゼンソウPEPC kinaseを組換えタンパク質として大腸菌で発現させ、ほぼ単一バンドとして精製することに成功した。一方、PEPC kinaseの基質であるPEPCについては、ザゼンソウ発熱組織抽出物から単一バンドまで精製し、nano LC-MS/MS解析により得られたタンパク質がPEPCのペプチド断片を含むことを確認した。さらに、精製により得られたPEPC標品を基質にPEPC kinaseを用いた試験管内リン酸化反応を行った結果、反応時間に応じたPEPCのリン酸化が観察され、精製したPEPC kinaseがリン酸化活性を有していることが判明した。また、発熱期のザゼンソウ肉穂花序から得られた抽出液に存在するPEPCのリン酸化の状態を解析したところ、その一部がリン酸化されていることを示す結果が得られた。これらの結果は、ザゼンソウ肉穂花序における恒温性メカニズムにPEPCのリン酸化が関与している可能性を示すものである。
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ザゼンソウ熱産生組織におけるSBP1の機能に関する研究
Zagenso产热组织中SBP1的功能研究
DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
影响因子:
--
作者:
[谷本 悠, 伊藤 菊一]
通讯作者:
伊藤 菊一
発熱植物ザゼンソウにおけるtrans-resveratrol di-O-methyltransferaseに関する研究発熱植物ザゼンソウにおけるtrans-resveratrol di-O-methyltransferaseに関する研究
产热植物李子中反式白藜芦醇二氧甲基转移酶的研究 产热植物李子中反式白藜芦醇二氧甲基转移酶的研究
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
影响因子:
--
作者:
[谷本 悠, 梅川 結, 伊藤 菊一]
通讯作者:
伊藤 菊一
発熱植物ザゼンソウの無益回路に関する研究
Zazenso发电厂无用电路的研究
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
影响因子:
--
作者:
[後藤 広太, 梅川 結, 伊藤 菊一]
通讯作者:
伊藤 菊一
University of Sussex(英国)
萨塞克斯大学(英国)
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
DOI:
10.1042/bcj20200515
发表时间:
2020-09-18
期刊:
The Biochemical journal
影响因子:
--
作者:
[Ito K, Ogata T, Seito T, Umekawa Y, Kakizaki Y, Osada H, Moore AL]
通讯作者:
Moore AL
共 14 条
細胞質に存在する無益回路に着目したザゼンソウ温度センサーに関する研究
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批准号:22380184
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$9.4万
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财政年份:2010
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负责人:伊藤 菊一
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依托单位:
発熱植物において見出された脱共役活性に基づくヒトUCPの機能改変に関する研究
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批准号:22659041
-
项目类别:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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资助金额:$1.29万
-
财政年份:2010
-
负责人:伊藤 菊一
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依托单位:
ザゼンソウ由来の発熱培養細胞系の樹立に関する研究
-
批准号:19658128
-
项目类别:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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资助金额:$2.18万
-
财政年份:2007
-
负责人:伊藤 菊一
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依托单位:
恒温植物の熱産生プロセスに関する研究
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批准号:12760221
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$1.47万
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财政年份:2000
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负责人:伊藤 菊一
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依托单位:
根端メリステムにおける寒冷シグナルの記憶とその娘細胞への伝達システム
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批准号:10760041
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$1.34万
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财政年份:1998
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负责人:伊藤 菊一
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依托单位:
根の組織構築に関与するphysical morphogenとしての静止中心
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批准号:08760314
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.64万
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财政年份:1996
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负责人:伊藤 菊一
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依托单位:
根の組織構築に関与する物理的要因としてのQuiescent Center
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批准号:07760313
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.64万
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财政年份:1995
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负责人:伊藤 菊一
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依托单位:
アルドラーゼB遺伝子の肝特異的発現を調節する新しい転写因子のcDNAクローニング
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批准号:04780167
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.58万
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财政年份:1992
-
负责人:伊藤 菊一
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依托单位:
海外基金