植物のアルミニウム耐性に関与するトランスポーターの単離と機能解析

植物铝耐受性转运蛋白的分离和功能分析

• 批准号: 10J00228
• 负责人: 横正 健剛
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00228/
• 关键词: アルミニウム毒性ストレス; 鉄欠乏ストレス; トランスポーター; クエン酸; イネ; ソバ; アルミニウム耐性; 鉄欠乏

1)イネのMATE遺伝子OsFRDL2とOsFRDL4の機能解析OsFRDL2とOsFRDL4遺伝子は根でアルミニウム(Al)によって誘導され、Al耐性に重要な転写因子ART1によって制御される。osfrdl4破壊株は野生株に比べAlによる根からのクエン酸分泌量が減少し、Al耐性が低下していた。本年度の研究ではAl耐性の異なるイネ7品種を用いてクエン酸分泌、OsFRDL4発現の相関を比較した。その結果、Al耐性とクエン酸分泌、OsFRDL4発現の間にr=0.8程度の相関があった。これらのことからOsFRDL4の機能は根からのクエン酸分泌を担いAlの無毒化機構に関与していること、またイネにおいてもクエン酸分泌が高Al耐性の一つであることを明らかにした。さらに、アフリカツメガエル卵母細胞を用いた解析を行い、OsFRDL4タンパク質がアルミニウムによる活性化を受けることを明らかにした。OsFRDL2についても破壊株を用いて解析を進めたが顕著な表現型は見られなかった。そこでOsFRDL2の機能は他のMATE遺伝子と重複していると考え2重変異体を作成し、解析をおこなった。異なる鉄濃度(0.2μM,10μM)で栽培したところ、いずれの鉄濃度でもosfrd11/osfr12はosfrd11より顕著なクロロシスが見られた。またAlによるクエン酸の分泌についてもosfrd14/osfrd12はosfrd14より分泌量が低下する傾向にあった。2)ソバのアルミニウム耐性に関与するトランスポーターの解析ソバのアルミニウム耐性と集積機構を解明するために、ソバの根のEST解析を行った。その中でFeIREG2の発現がソバの根で高いことを明らかにした。本年度の研究ではこの遺伝子の機能解析を行った。FeIREG2とGFPの融合遺伝子をタマネギ表皮細胞に発現させたところ、液胞膜に局在していた。一方、この遺伝子を発現させた酵母はAlに対してやや感受性となった。また、Ni、Cdに対しても感受性を示した。これは酵母では異なる局在をしているためと考えられる。これまでの結果からFeIREG2はAlや他の金属(Cd,Ni)の液胞への隔離に関与している可能性が考えられる。

1) Functional analysis of the MATE genes OsFRDL2 and OsFRDL 4. OsFRDL2 and OsFRDL4 genes are responsible for the induction and control of the root (Al) gene. The acid secretion of osfrdl4 was lower than that of the wild plants, and the tolerance of Al was lower than that of the wild plants. This year's study compared the correlation between the development of 7 varieties of Al tolerance and acid secretion and OsFRDL4 development. The correlation between the results, Al tolerance, acid secretion and OsFRDL4 occurrence was r=0.8. The function of OsFRDL4 is to protect Al from toxic mechanism, and to protect Al from acid secretion. The oocyte is activated by the enzyme, and the enzyme is activated by the enzyme. OsFRDL2 The function of OsFRDL2 is to create and analyze the variant of MATE. Different concentrations of iron (0.2μM,10μM) were observed in culture. The secretion of Al is liable to decrease with the increase of osfrd 14/osfrd 12. 2) To clarify the relationship between the tolerance of SOBBA and the tolerance and integration mechanism of SOBBA's Almenium-based software, the EST analysis of SOBBA's root is carried out. FeIREG2 is a very good solution to the problem. This year's research is aimed at analyzing the function of the gene. FeIREG2 and GFP fusion proteins are found in epidermal cells and cytoplasm. A party, a party. Ni, Cd and other sensitive materialsこれは酵母では异なる局在をしているためと考えられる。The results show that FeIREG2 is related to the segregation of Al and other metals (Cd,Ni) in liquid cells.

项目成果

ソバのアルミニウム誘導性輸送体遺伝子の単離と機能解析

荞麦铝诱导转运蛋白基因的分离及功能分析

• 发表时间: 2011
• 作者: Yokosho;K;横正健剛
• 通讯作者: 横正健剛

ソバのアルミニウム誘導性輸送体遺伝子(FeIREG2)の機能解析

荞麦铝诱导转运蛋白基因（FeIREG2）的功能分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Yordem B.K.;Conte S.S.;Ma J.F.;Yokosho K.;Vasques K.A.;Gopalsamy S.N.;Walker E.L.;伊東杏希子;長村祥知;Ueno.D;長村祥知;伊東杏希子;Yokosho.K;長村祥知;横正健剛
• 通讯作者: 横正健剛

Citrate-transporting MATE proteins play two different physiological roles in plats

柠檬酸转运 MATE 蛋白在平板中发挥两种不同的生理作用

• 发表时间: 2011
• 作者: Yokosho;K
• 通讯作者: K

Characterization of an Al-induced transporter gene, FeIREG2, in buckwheat

荞麦中铝诱导的转运蛋白基因 FeIREG2 的表征

• 发表时间: 2011
• 作者: Yokosho;K;横正健剛;横正健剛;Yokosho K.;Yokosho K.
• 通讯作者: Yokosho K.

Isolation and characterisation of two MATE genes in rye

• DOI: 10.1071/fp09265
• 发表时间: 2010-01-01
• 期刊: FUNCTIONAL PLANT BIOLOGY
• 影响因子: 3
• 作者: Yokosho, Kengo;Yamaji, Naoki;Ma, Jian Feng
• 通讯作者: Ma, Jian Feng