ザゼンソウの発熱制御機構におけるAOXおよびUCPb遺伝子の共発現の意義の解明

阐明AOX和UCPb基因共表达在樱桃退热机制中的意义

• 批准号: 06J04775
• 负责人: 恩田 義彦
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J04775/
• 关键词: ザゼンソウ; 発熱植物; シアン耐性呼吸酵素; AOX; 脱共役タンパク質; UCP; ミトコンドリア

平成19年度は、昨年度に引き続き、ザゼンソウの肉穂花序・小花より精製したミトコンドリアにおけるAOXおよびUCPの機能解析を行った。特に本年度は、昨年度セットアップした酸素消費と膜電位を同時に解析出来る測定装置を用い、単離ミトコンドリアにおけるUCPの機能解析を中心に研究を推し進めた。この測定装置の特徴は、従来の呼吸測定に使用されるクラーク型酸素電極とは測定原理が異なる酸素プローブを用いていることにある。このことにより、同一ミトコンドリアの酸素消費量と膜電位形成機能を同時に測定することを可能としている。本測定装置を使用してUCPの機能解析を行った結果、遊離脂肪酸の1つであるリノレン酸の添加によって酸素消費量の増大および膜電位の低下が観察され、ザゼンソウのUCPはリノレン酸によって活性化されることを明らかにした。さらに、ザゼンソウの肉穂花序における恒温性維持のメカニズムを明らかにすることを目的とした研究も実施した。外気温が大きく変動する環境下で肉穂花序の温度をほぼ一定に保つためには、ミトコンドリアにおける呼吸を積極的に制御する必要がある。つまり、AOXやUCPによって制御される発熱レベルが、外気温の変動に応じて調節される必要があると考えられる。この仮説を検証するため、異なる発熱レベルの肉穂花序におけるAOXおよびUCPタンパク質の発現レベルを比較した。外気温を10.3℃から23.1℃にもしくは8.3℃から24.9℃に上昇させて発熱レベルを減少させた際、AOXおよびUCPタンパク質の発現レベルは有意な変動を示さなかった。これらの結果は、ザゼンソウの肉穂花序における恒温性の維持には、AOXやUCPの転写・翻訳レベルの調節は重要ではなく、これらタンパク質の翻訳後修飾による活性制御が重要な働きを担っていることを示唆している。

In 2019, the company launched a series of research and development projects to improve the quality of its products. In particular, this year's UCP function analysis center has been promoted. The characteristics of this measuring device include the use of different types of acid electrodes for respiration measurement. The acid consumption and membrane potential formation function of the same cell can be measured simultaneously. As a result of the functional analysis of UCP using this apparatus, the increase in the amount of free fatty acid added, the decrease in membrane potential, and the increase in the amount of free fatty acid added to UCP were observed. The purpose of the study is to maintain the temperature of the flowers. The temperature of the inflorescences in the environment changes greatly. It is necessary to keep the temperature constant and to control the respiration actively. For example, AOX and UCP may be used to control the heat and temperature changes. This is the first time that the United States has made such a move. External temperature: 10.3℃ ~ 23.1℃ ~ 8.3℃ ~ 24.9℃ ~ 24.5 ℃ ~ 24 As a result, it is important to maintain the thermostability of the inflorescence, AOX and UCP, and to regulate the activity of the inflorescence.

项目成果

Functional coexpression of the mitochondrial alternative oxidase and uncoupling protein underlies thermoregulation in the thermogenic florets of skunk cabbage

• DOI: 10.1104/pp.107.113563
• 发表时间: 2008-02-01
• 期刊: PLANT PHYSIOLOGY
• 影响因子: 7.4
• 作者: Onda, Yoshihiko;Kato, Yoshiaki;Ito, Kikukatsu
• 通讯作者: Ito, Kikukatsu

Modeling of the thermoregulation system in the skunk cabbage: Symplocarpus foetidus

臭菘温度调节系统的建模：Symplocarpus foetidus

• 发表时间: 2007
• 期刊: PHYSICAL REVIEW E 76
• 作者: 藤田龍介;浅野眞一郎;佐原健;伴戸久徳;Shigeyuki Koshikawa;Tomonori Kikuchi;Tomonori Kikuchi;Satoshi Miyazaki;宮崎智史;Yoshihiko Onda;Ken Takahashi
• 通讯作者: Ken Takahashi

The co-expression of the mitochondrial SfAOX and SfUCPb genes underlies the mechanism of homeothermic regulation in thermogenic florets of the skunk cabbage, Symplocarpus foetidus.

线粒体 SfAOX 和 SfUCPb 基因的共表达是臭菘（Symplocarpus foetidus）产热小花恒温调节机制的基础。

• 发表时间: 2007
• 作者: 藤田龍介;浅野眞一郎;佐原健;伴戸久徳;Shigeyuki Koshikawa;Tomonori Kikuchi;Tomonori Kikuchi;Satoshi Miyazaki;宮崎智史;Yoshihiko Onda;Ken Takahashi;Yoshihiko Onda;Yoshihiko Onda
• 通讯作者: Yoshihiko Onda

Pyruvate-sensitive AOX exists as a non-covalently associated dimer in the homeothermic spadix of the skunk cabbage, Symplocarpus renifolius

• DOI: 10.1016/j.febslet.2007.11.061
• 发表时间: 2007-12-22
• 期刊: FEBS LETTERS
• 影响因子: 3.5
• 作者: Onda, Yoshihiko;Kato, Yoshiaki;Ito, Kikukatsu
• 通讯作者: Ito, Kikukatsu