イネにおける窒素の吸収同化・転流利用系の分子基盤であるグルタミン膜輸送機構の解明

阐明谷氨酰胺膜转运机制，这是水稻氮吸收、同化和易位系统的分子基础

• 批准号: 19658024
• 负责人: 早川 俊彦
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19658024/
• 关键词: 遺伝子; 栄養学; 植物; 発現制御; 膜輸送

平成19年度の本研究では、OsATA1 ; 2が、グルタミンの輸送機能を有し、また、アンモニウム供給後のイネの根の厚膜組織や維管束柔細胞に分布することが示唆された。今年度の研究では、特にOsATA1 ; 2について重点的に研究を進めた。緑色蛍光タンパク質(GFP)とOsATA1 ; 2の融合タンパク質(GFP-OsATA1 ; 2)をタマネギ表皮細胞で一過的に発現させ、共焦点レーザー顕微鏡観察した結果、GFP-OsATA1 ; 2は、液胞膜と推定される細胞内への陥入構造を有する膜様の構造体に局在することが判明した。液胞膜に局在するスネアータンパク質であるシロイヌナズナVAM3(AtVAM3)とGFPの融合タンパク質(GFP-AtVAM3)および赤色蛍光タンパク質(mRFP)とOsATA1 ; 2の融合タンパク質(mRFP-OsATA1 ; 2)を同様にタマネギ表皮細胞またはイネ根細胞で一過的に共発現させた結果、両融合タンパク質は膜様の構造体に共局在したため、OsATA1 ; 2が液胞膜に局在することが示された。アンモニウムイオンからグルタミンを合成するグルタミン合成酵素の酵素活性阻害剤であるメチオニンスルフォキシミン(MSX)処理下で、アンモニウムまたはグルタミンを供与したイネ根でのトランスクリプトーム解析と定量的RT-PCR解析により、OsATA1 ; 2遺伝子は、アンモニウムだけでなくグルタミンもしくはグルタミンの代謝産物に応答して発現量が著しく増加するアミノ酸トランスポーター遺伝子の一つであることが判明した。以上、本研究から、OsATA1 ; 2は、特にアンモニウム供与下のイネ根の厚膜組織細胞の液胞における同化グルタミンの膜輸送系に関わることが示唆された。

这项2007年的研究表明，Osata1; 2具有谷氨酰胺的转运功能，并分布在铵供应后水稻根的厚层组织和血管细胞中。今年的研究重点是OSATA1; 2。 OSATA1; 2; 2（GFP-OSATA1; 2）的绿色荧光蛋白（GFP）和洋葱表皮细胞的融合蛋白瞬时表达，共聚焦激光显微镜表明GFP-OSATA1; 2; 2; 2; 2均定位于具有膜状结构，并具有膜状结构，以置换为液体的量度。拟南芥VAM3（ATVAM3）的融合蛋白，一种定位于液泡膜的snare蛋白和GFP（GFP-ATVAM3），以及红色荧光蛋白（MRFP）（MRFP）和OSATA1; 2）的融合蛋白（MRFP）（MRFP-OSATA1; 2）是相似的。两种融合蛋白共定位于膜状结构，表明OSATA1; 2位于液泡膜上。在甲氨酸磺胺氨酸（MSX）处理下捐赠给铵或谷氨酰胺的水稻根中的转录组分析和定量RT-PCR分析，甲氨酸硫胺（MSX）是谷氨酰胺合酶的酶活性抑制剂，该酶抑制剂合成谷氨酰胺从氨离子中促成ammonmonium离子的谷氨酰胺，也表现出了OSATA1的一项响应，其表达是其一种反应，其表达是基因的一部分。谷氨酰胺或谷氨酰胺代谢产物。这项研究表明，osata1; 2参与了合成代谢谷氨酰胺的膜转运系统中，在捐赠铵下，水稻根的厚膜组织细胞的液泡中。

项目成果

イネにおけるACTドメインリピートタンパク質9(OsACR9)の制御下のグルタミン応答性遺伝子群候補とOsACR9の相互作用因子候補の探索

寻找水稻中ACT结构域重复蛋白9（OsACR9）控制下的候选谷氨酰胺反应基因和OsACR9的候选相互作用因子

• 发表时间: 2009
• 作者: Onouchi Y;Gunji T;Burns JC;Shimizu C;Newburger JW;Yashiro M;Nakamura Y;Yanagawa H;Wakui K;Fukushima Y;Kishi F;Hamamoto K;Terai M;Sato Y;Ouchi K;Saji T;Nariai A;Kaburagi Y;Yoshikawa T;Suzuki K;Tanaka T;Nagai T;Cho H;Fujino A;Sekine ;日高佑典;河合泰宏;河合亜希子
• 通讯作者: 河合亜希子

シロイヌナズナ高親和型尿素輸送担体の生理機能と活性制御機構

拟南芥高亲和力尿素转运蛋白的生理功能及活性控制机制

• 发表时间: 2009
• 作者: Kawai Y;Miyashita N;Kishi F;Tabuchi M;Oda K;Yamacguhi T;Kawasaki K;Yamazaki T;Ouchi K;小島創一
• 通讯作者: 小島創一

NADH-依存性グルタミン酸合成酵素1(NADH-GOGAT1)機能欠損イネの獲得および生理学的解析

NADH依赖性谷氨酸合酶1（NADH-GOGAT1）功能缺陷水稻的获取和生理分析

• 发表时间: 2009
• 作者: Onouchi Y;Gunji T;Burns JC;Shimizu C;Newburger JW;Yashiro M;Nakamura Y;Yanagawa H;Wakui K;Fukushima Y;Kishi F;Hamamoto K;Terai M;Sato Y;Ouchi K;Saji T;Nariai A;Kaburagi Y;Yoshikawa T;Suzuki K;Tanaka T;Nagai T;Cho H;Fujino A;Sekine ;日高佑典
• 通讯作者: 日高佑典

Cellular distribution of ACT domain repeat protein 9, a nuclear localizing protein, in rice (Oryza sativa)

• DOI: 10.1111/j.1399-3054.2008.01051.x
• 发表时间: 2008-06-01
• 期刊: PHYSIOLOGIA PLANTARUM
• 影响因子: 6.4
• 作者: Kudo, Toru;Kawai, Akiko;Hayakawa, Toshihiko
• 通讯作者: Hayakawa, Toshihiko

イネ根でのOsACR9を介した窒素情報感知と窒素応答性遺伝子の発現制御機構に関する解析

OsACR9氮信息感知及水稻根系氮响应基因表达调控机制分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Onouchi Y;Gunji T;Burns JC;Shimizu C;Newburger JW;Yashiro M;Nakamura Y;Yanagawa H;Wakui K;Fukushima Y;Kishi F;Hamamoto K;Terai M;Sato Y;Ouchi K;Saji T;Nariai A;Kaburagi Y;Yoshikawa T;Suzuki K;Tanaka T;Nagai T;Cho H;Fujino A;Sekine ;日高佑典;河合泰宏;河合亜希子;田淵光昭;工藤徹
• 通讯作者: 工藤徹