葉緑体遺伝子発現を制御する核因子群の同定と機能解析

控制叶绿体基因表达的核因子的鉴定和功能分析

• 批准号: 17051025
• 负责人: 椎名 隆
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17051025/
• 关键词: 葉緑体; シグマ因子; 転写; Ca2+シグナル; GTPase; リボソーム; PEP; シロイヌナズナ; 核様体; Obg; 気孔; カルシウム

遺伝子発現を初めとする葉緑体機能の多くは,核にコードされた制御因子によってコントロールされている。本研究では,葉緑体にターゲットする新規遺伝子の中から重要な機能を持つ制御因子を選抜し,その分子機能を解明することで,葉緑体の機能分化や環境応答を制御する新しい分子機構を明らかにしていくことを目的とした。葉緑体分化および環境応答を制御する葉緑体シグマ因子の機能分担葉緑体の転写制御を理解する上で,バクテリア型RNAポリメラーゼのプロモーター認識因子であるシグマ因子の機能分担を明らかにすることは,最も重要な研究課題の一つである。シロイヌナズナには核にコードされた6種類のシグマ因子が存在する。本研究ではノックアウト変異体や過剰発現体の解析を総合的に進め,その機能分担の大枠を明らかにした。新規Ca^<2+>結合タンパク質CASと気孔運動制御細胞質Ca^<2+>シグナルの発生における葉緑体の役割はほとんど分かっていない。本研究では,葉緑体チラコイド膜に存在するCa^<2+>結合タンパク質CASが,細胞外Ca^<2+>濃度上昇が引き起こす細胞質Ca^<2+>濃度の一過的上昇と,それに引き続いて起こる気孔の閉鎖運動に必須のタンパク質であることを明らかにした。新規Ca^<2+>結合タンパク質CASと気孔運動制御細胞質Ca^<2+>シグナルの発生における葉緑体の役割はほとんど分かっていない。本研究では,葉緑体チラコイド膜に存在するCa^<2+>結合タンパク質CASが,細胞外Ca^<2+>濃度上昇が引き起こす細胞質Ca^<2+>濃度の一過的上昇と,それに引き続いて起こる気孔の閉鎖運動に必須のタンパク質であることを明らかにした。オルガネラGTP結合タンパク質Obg, Eraスーパーファミリー遺伝子の網羅的解析バクテリアや酵母で,リボソーム新生や,翻訳制御,RNAプロセシング,染色体の分離など様々な生物機能に関わる事が知られているObgおよびEra GTP結合タンパク質スーパーファミリーの遺伝子が,シロイヌナズナに17種存在する。その細胞内局在を網羅的に調べた。その多くが葉緑体およびミトコンドリアに局在する事を明らかにし,その進化について考察した。

The chloroplast function of the early stage of gene development is different, and the nuclear control factor is different. In this study, chloroplast functional differentiation and environmental regulation were studied. The function sharing of chloroplast differentiation and environmental regulation factors is one of the most important research topics in understanding chloroplast differentiation and environmental regulation factors. There are six kinds of nuclear factors in the system. In this study, the analysis and integration of heterogeneous organisms were studied, and the broad scope of functional sharing was clarified. New regulation Ca^<2+> binding to cytosol CAS and pore movement control cytoplasmic Ca^<2+> binding to cytosol CAS and pore movement control cytosol Ca ^<2 +> binding to cytosol In this study, the existence of Ca^<2+> in chloroplast membrane combined with cytoplasmic CAS, the increase of extracellular Ca^<2 +> concentration led to the increase of cytoplasmic Ca^<2+> concentration, which was necessary for pore closure movement. New regulation Ca^<2+> binding to cytosol CAS and pore movement control cytoplasmic Ca^<2+> binding to cytosol CAS and pore movement control cytosol Ca ^<2 +> binding to cytosol In this study, the existence of Ca^<2+> in chloroplast membrane combined with cytoplasmic CAS, the increase of extracellular Ca^<2 +> concentration led to the increase of cytoplasmic Ca^<2+> concentration, which was necessary for pore closure movement. The analysis of GTP-binding protein, protein Obg, Era, gene expression, gene expression, The cell is in a state of flux. A lot of chloroplasts are in the process of evolution.

项目成果

Disruption of the psbA gene by the copy correction mechanism reveals that the expression of plastid-encoded genes is regulated by photosynthesis activity

• DOI: 10.1007/s10265-007-0082-3
• 发表时间: 2007-04
• 期刊: Journal of Plant Research
• 影响因子: 2.8
• 作者: M. S. Khan;Waqar Hameed;Mikio Nozoe;T. Shiina

葉緑体シグマ因子の機能分担と進化 植物色素体の多様な機能を支える仕組み

叶绿体西格玛因子的功能划分和进化支持植物质体多种功能的机制

• 发表时间: 2007
• 期刊: 化学と生物 45(5)
• 作者: 野添幹雄;八木祐介;椎名隆
• 通讯作者: 椎名隆

A nuclear-encoded sigma factor, AtSig6,Plays a Key role in early chloroplast development in cotyledons.

核编码的西格玛因子 AtSig6 在子叶早期叶绿体发育中发挥着关键作用。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Photosynthesis : Fundamental Aspects to Global Perspective
• 作者: Ishizaki;Y.;Tsunoyama;Y.;Hatano;K.;Ando;K.;Kato;K.;Shinmyo;A.;Nakahira;Y.;Shiina;T.
• 通讯作者: T.

The plastid targeted GTP-binding protein, AtOBG1 is essential for embryo development in Arabidopsis.

质体靶向 GTP 结合蛋白 AtOBG1 对于拟南芥胚胎发育至关重要。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Photosynthesis: Fundamental Aspects to Global Perspective
• 作者: Umeda;T.;Nakahira;Y.;Takeba;G.;Shiina;T.
• 通讯作者: T.

Structural dynamics of cereal mitochondrial genomes as revealed by complete nucleotide sequencing of the wheat mitochondrial genome.

• DOI: 10.1093/nar/gki925
• 发表时间: 2005
• 期刊: NUCLEIC ACIDS RESEARCH
• 影响因子: 14.9
• 作者: Ogihara, Y;Yamazaki, Y;Murai, K;Kanno, A;Terachi, T;Shiina, T;Miyashita, N;Nasuda, S;Nakamura, C;Mori, N;Takumi, S;Murata, M;Futo, S;Tsunewaki, K
• 通讯作者: Tsunewaki, K