新規プロテオーム解析手法による根粒菌の窒素固定機構の解明とアンモニア生産への応用

利用新的蛋白质组分析方法阐明根瘤菌的固氮机制及其在氨生产中的应用

基本信息

  • 批准号:
    14J01156
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.6万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2014-04-25 至 2017-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

①Mesorhizobium lotiの転写因子による人工遺伝子発現制御これまでの研究の成果から、我々はM. lotiの共生状態特異的な転写因子である、nifA2(mlr5837)とrpoN2(mll5872)に着目し、これら二つの転写因子を試験管培養下でも誘導発現させることにより、M. lotiのタンパク質発現が共生状態に近づけた。2つの転写因子を同時にIPTG誘導できるようにするため、lac promoterの下流にこれらの遺伝子を組み込みオペロン化し、その領域を広域宿主プラスミドpLAFR1に組み込んだ。さらに窒素固定タンパク質ニトロゲナーゼの活性中心の合成に必要なホモクエン酸合成のため、ホモクエン酸シンターゼ遺伝子nifVを土壌細菌Azotobacter vinelandiiからクローニングし、相同組換えによりM. lotiへのゲノム挿入を試みた。この状態でニトロゲナーゼの中心酵素NifHが発現することをウェスタンブロッティングにより確認し、さらに、その他の窒素固定関連遺伝子20種類以上が発現していることもプロテオーム解析により確認した。ただし、外的に導入したnifVは発現せず、結果としてニトロゲナーゼ中心錯体が形成されずに根粒菌が窒素固定能を示さなかった。②M. lotiの共生時特異的な植物ホルモンの生産根粒菌のメタボローム解析の結果、根粒菌が植物ホルモンであるジベレリンを合成していることを発見した。加えて、各酵素群の機能解明を行い、合成経路を世界で初めて同定した。さらに、根粒菌のジベレリン合成遺伝子破壊株を用い、植物生理学的な実験を行った結果、根粒菌の合成するジベレリンが宿主植物の根粒数を負に制御することを見出した。現在はさらに解析を進め、根粒菌由来のジベレリンがどのようなシグナル伝達系で植物表現型に影響を与えているかを検証中である。
1. Mesorhizobium loti's gene expression factor, artificial gene expression system, and its research results. Loti symbiosis state specific transcription factors nifA2 (mlr5837) rpoN2 (mll5872) were induced in vitro. Loti's essence appears in symbiotic state. 2. IPTG induction by the promoter and the downstream of the lac promoter. The promoter and the downstream of the lac promoter. The synthesis of active center of the enzyme immobilized in the enzyme is necessary for the synthesis of the enzyme. Loti The state of the enzyme NifH is detected, and more than 20 types of other enzyme related genes are detected. The results showed that there was no significant difference between the two groups.②M. The results of analysis and synthesis of rhizomere from symbiosis specific plants and rhizomere were reported. The function of each enzyme group is clarified, and the synthesis pathway is determined at the beginning of the world. The results of plant physiology and the negative control of root grain number of host plants have been shown. Now we are going to analyze the origin of rhizomere, the influence of plant phenotype, and the identification of rhizomere.

项目成果

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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
立上陽平・植田充美
立上洋平/上田光美
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ni;Bin;Yasuyuki Todo;and Tomohiko Inui;バイオ水素とキャリア開発の最前線 3章-7 「微生物の合成生物学的改質育種に向けて」
  • 通讯作者:
    バイオ水素とキャリア開発の最前線 3章-7 「微生物の合成生物学的改質育種に向けて」
Putative Alginate Assimilation Process of the Marine Bacterium Saccharophagus degradans 2-40 Based on Quantitative Proteomic Analysis
  • DOI:
    10.1007/s10126-015-9667-3
  • 发表时间:
    2015-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    T. Takagi;Hironobu Morisaka;Shunsuke Aburaya;Yohei Tatsukami;K. Kuroda;M. Ueda
  • 通讯作者:
    T. Takagi;Hironobu Morisaka;Shunsuke Aburaya;Yohei Tatsukami;K. Kuroda;M. Ueda
Quantitative time-course proteome analysis of Mesorhizibium loti during nodule maturation
Mesorhizibium loti 根瘤成熟过程中的定量时程蛋白质组分析
  • DOI:
    10.1016/j.jprot.2015.04.034
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Mami Nambu;Yohei Tatsukami;Hironobu Morisaka;Kouichi Kuroda;Mitsuyoshi Ueda
  • 通讯作者:
    Mitsuyoshi Ueda
Qualitative and quantitative proteomics of legume-symbiont Mesorhizobium loti
豆科共生根瘤菌的定性和定量蛋白质组学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yohei Tatsukami;Mami Nambu;Hironobu Morisaka;Kouichi Kuroda;Mitsuyoshi Ueda
  • 通讯作者:
    Mitsuyoshi Ueda
根粒菌の生産するジベレリンが宿主の根粒数を負に制御する
根瘤菌产生的赤霉素负向控制宿主根瘤的数量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    立上陽平
  • 通讯作者:
    立上陽平
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立上 陽平其他文献

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    $ 1.6万
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