植物の低温ストレス応答における葉緑体膜タンパク質の機能解明

叶绿体膜蛋白在植物冷胁迫反应中的功能阐明

• 批准号: 26850036
• 负责人: 小平 憲祐
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26850036/
• 关键词: 低温ストレス; 葉緑体; COR413; DREB1A

シロイヌナズナの低温誘導性転写因子DREB1A/CBF3は、多数の低温誘導性遺伝子の転写を活性化し、植物の低温馴化におけるシグナル伝達経路において重要な役割を担うことが報告されている。また、葉緑体は光合成によるエネルギー変換を介して糖代謝、窒素代謝、脂肪酸合成などの様々な代謝を行う器官であり、低温ストレス下における葉緑体の構造と機能の保護は極めて重要であると考えられる。我々は、DREB1Aにより発現が誘導される遺伝子群の中から、葉緑体膜に局在するタンパク質をコードする遺伝子、COR413-IM1、COR413-IM2.1に注目して研究を行った。GFP標識による解析の結果、IM1、IM2.1は低温ストレス処理により葉緑体膜に蓄積することが確認された。各遺伝子のT-DNA挿入型変異株を用いて低温ストレス下における表現型を観察した結果、これらの遺伝子の変異体では、野生型株と比較して葉の表皮細胞で過剰量のアントシアニンが蓄積し、葉緑体における特定の代謝産物の含有量も変化していることが示された。RNAi法を用いてこれらの遺伝子の二重変異体を作出し、表現型を観察した結果、IM1とIM2.1における機能の重複性が示唆された。また、BiFC法を用いたタンパク質間相互作用の解析の結果、IM1とIM2.1は、ホモ/ヘテロ二量体、および多量体を形成することが示唆された。以上の結果から、IM1とIM2.1は、低温ストレス下の植物の葉緑体で発現し、相補的に機能することで植物の正常な生理機能の維持に重要な役割を担っていると考えられる。

シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の low temperature induced planning write factor DREB1A/CBF3 は, most の low temperature induced posthumous son 伝 の planning write を activeness し, plant の cold acclimation に お け る シ グ ナ ル 伝 da 経 road に お い て cut を bear important な service う こ と が report さ れ て い る. ま た, chloroplast は photosynthetic に よ る エ ネ ル ギ ー variations in を interface し て sugar metabolism, smothering element metabolism, fatty acid synthesis な ど の others 々 な metabolic organs を line う で あ り, low temperature ス ト レ ス under に お け る chloroplast の tectonic と function の protection は extremely め て important で あ る と exam え ら れ る. I 々 は, DREB1A に よ り 発 now が induced さ れ る heritage 伝 subgroup in の か ら, chloroplast membrane に bureau in す る タ ン パ ク qualitative を コ ー ド す る heritage 伝, COR413 IM1, COR413 IM2.1 に attention し を line っ て research た. GFP logo に よ る parsing の results, IM1, IM2.1 は cryogenic ス ト レ ス 処 Richard に よ り chloroplast membrane に accumulation す る こ と が confirm さ れ た. The heritage 伝 son の T - DNA scions into the type - different strains を use い て cryogenic ス ト レ ス under に お け る phenotype を 観 examine し た results, こ れ ら の heritage 伝 son の - variant で は, wild type strains と comparison し て leaf の epidermal cells で than turning volume の ア ン ト シ ア ニ ン が accumulation し, chloroplast に お け る の の metabolites contain specific amount も variations change し て い る こ と が shown さ れ た . を RNAi method with い て こ れ ら の posthumous son 伝 の double - variant を し, phenotype を 観 examine し た results, IM1 と IM2.1 に お け る function の repetitive が in stopping さ れ た. ま た, BiFC を with い た タ ン パ ク qualitative interaction between の analytical の results, IM1 と IM2.1 は, ホ モ / ヘ テ ロ quantity body, お よ を び much quantity body formation す る こ と が in stopping さ れ た. の above results か ら, IM1 と IM2.1 は, low temperature ス ト レ ス の plants under の chloroplast で 発 し, phase now fill に function す る こ と で plants の normal な physiology の maintain に cut を bear important な service っ て い る と exam え ら れ る.

项目成果

Functional analysis of two osmotic stress-responsive genes during seed development in Arabidopsis thaliana

拟南芥种子发育过程中两个渗透胁迫响应基因的功能分析

• 发表时间: 2014
• 作者: 南條 洋平;小松節子;Ken-Suke Kodaira
• 通讯作者: Ken-Suke Kodaira