Exploreing and identification of thermosensing-module that involves in thermoregulation of skunk cabbage.

臭甘蓝温度调节热传感模块的探索与鉴定

基本信息

  • 批准号:
    19H02918
  • 负责人:
  • 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
  • 起止时间:
    2019-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

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。
の ザ ゼ ン ソ ウ は early spring cold で 発 hot し, outside 気 の temperature variations dynamic に も masato わ ら ず そ の heat produce organs で あ る meat meet inflorescence と shout ば れ る flower implement に の を 23 ° C temperature degree maintain で き る thermostatic sex を have し て い る. This annual の study に お い て は ザ ゼ ン ソ ウ の meat meet inflorescence temperature を artificial に variations change さ せ た サ ン プ ル を like に seaborne, RNA - seq に よ る planning write product の net line analytical を な っ た. そ の result, low temperature の 発 heat organization に お い て 顕 the に 発 が now raised large す る posthumous son 伝 と し て ホ ス ホ エ ノ ー ル ピ ル ビ ン acid カ ル ボ キ シ ラ ー ゼ キ ナ ー ゼ (PEPC kinase) を shows し た. PEPC kinase は ホ ス ホ エ ノ ー ル ピ ル ビ ン acid カ ル ボ キ シ ラ ー ゼ (PEPC) を リ ン acidification し, active さ せ る こ と が know ら れ て い る enzyme で あ る. PEPC は ミ ト コ ン ド リ ア に お け る に TCA circuit matrix を supply す る main な enzyme で あ り, PEPC の リ ン acidification に よ る activity regulating は this plant の breath suppression に contact に masato わ る こ と が to think さ れ た. そ こ で, PEPC kinase を コ ー ド す る posthumous son 伝 の product planning to write detailed な の 発 now を qRT - PCR に よ り parsing し た と こ ろ, when the product planning write が 発 heat tissue specific に 発 now し て い る こ と が.at し た. さ ら に, ザ ゼ ン ソ ウ PEPC kinase を group in え タ ン パ ク qualitative と し て coliform で 発 now さ せ, ほ ぼ 単 a バ ン ド と し て refined す る こ と に successful し た. Side, PEPC kinase の matrix で あ る PEPC に つ い て は, ザ ゼ ン ソ ウ 発 heat tissue extract か ら 単 a バ ン ド ま で refined し, nano LC - MS/MS analytical に よ り have ら れ た タ ン パ ク qualitative が PEPC の ペ プ チ ド を fragment containing む こ と を confirm し た. さ ら に, refined に よ り have ら れ た PEPC standard product を matrix に PEPC kinase を with い た test tube リ ン acidification anti 応 を line っ た result, anti 応 time に 応 じ た PEPC の リ ン acidification が 観 examine さ れ, refined し た PEPC kinase が リ ン acidification active を have し て い る こ と が.at し た. ま た phase, heat 発 の ザ ゼ ン ソ ウ meat meet inflorescence か ら have ら れ た extract に exist す る PEPC の リ ン acidification の state を parsing し た と こ ろ, そ の a が リ ン acidification さ れ て い る こ と を shown the result of す が ら れ た. こ れ ら の results は, ザ ゼ ン ソ ウ meat meet inflorescence に お け る thermostatic sex メ カ ニ ズ ム に PEPC の リ ン acidification が masato and し て い を る possibility in す も の で あ る.

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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:
    0
  • 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:
    0
  • 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:
    0
  • 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:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Degradation of mitochondrial alternative oxidase in the appendices of Arum maculatum.
  • DOI:
    10.1042/bcj20200515
  • 发表时间:
    2020-09-18
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ito K;Ogata T;Seito T;Umekawa Y;Kakizaki Y;Osada H;Moore AL
  • 通讯作者:
    Moore AL
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T. Ito;H. Osada;K. Ito;伊藤 菊一
  • 通讯作者:
    伊藤 菊一
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 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肉穂花序におけるトランスクリプトーム解析
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    谷本 悠;梅川 結;伊藤 菊一
  • 通讯作者:
    伊藤 菊一
Clarification of connectivity between cerebellum and prefrontal cortex
澄清小脑和前额皮质之间的连接
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    谷本 悠;梅川 結;伊藤 菊一;石田綾
  • 通讯作者:
    石田綾
ザゼンソウの熱産生組織における遺伝子発現プロファイリング
樱桃产热组织的基因表达谱
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    谷本 悠;梅川 結;伊藤 菊一
  • 通讯作者:
    伊藤 菊一

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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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    06J04775
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 10.98万
  • 项目类别:
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知道了