複数代謝の統合的な制御による植物のストレス応答メカニズムの解明

通过多种代谢的综合控制阐明植物逆境响应机制

• 批准号: 15J09097
• 负责人: 渡邊 俊介
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J09097/
• 关键词: MOCOS; ABA3; ストレス応答; 代謝制御; 生理活性物質; モリブデン補酵素硫化酵素; モリブデン酵素

昨年度までの結果から，モデル実験植物シロイヌナズナのモリブデン補酵素硫化酵素ABA3がフラボノイド代謝，特にストレス適応に重要なアントシアニンの蓄積制御に関与することを突き止めた．最終年度にあたる本年度は，主に学術誌への投稿に向けて以下の成果を得た．（１）ABA3によるアントシアニン蓄積誘導にABAあるいはアラントインが必要か否かを検証した．ABA3が生合成に必須である植物ホルモンABAや生理活性物質であるプリン中間体アラントインは環境ストレス応答を誘導する．そのため，これらの欠損がアントシアニン蓄積に何らかの影響を及ぼすことが推測される．そこで，ABAあるいはアラントインで処理したABA3変異体を酸化ストレスに曝したときのアントシアニン量を調査した．その結果，ABA3変異体のアントシアニン量の低下はABAやアラントインでは完全には回復しなかった．（２）モリブデン酵素の欠損がアントシアニン蓄積に及ぼす影響を調査した．ABA3はいずれかのモリブデン酵素の活性化を介してアントシアニンの蓄積を制御すると予想される．そこで，モリブデン酵素の変異体を酸化ストレスに曝したときのアントシアニン量を調べた．これまでにモリブデン酵素として同定されているアルデヒド脱水素酵素（AAO1~4）とキサンチン脱水素酵素（XDH1）の変異体を調査した結果，非常に興味深いことに，ABA3変異体と同様の変異表現型を現す変異体は確認できなかった．以上の結果から，ABA3がABAやアラントインとは独立したメカニズムでアントシアニン蓄積制御に関与し，その背後には未同定のモリブデン酵素や生理活性物質が存在していることが示唆された．これらの成果は国内外の学会で積極的に発表した．また本課題の期間中に得られた研究成果を論文として取り纏めた（近日中には国際誌に投稿予定である）．

Yesterday's annual ま で の results か ら, モ デ ル be 験 plant シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の モ リ ブ デ ン repair enzyme sulfide enzyme ABA3 が フ ラ ボ ノ イ ド metabolism, especially に ス ト レ ス optimum 応 に important な ア ン ト シ ア ニ ン の accumulation suppression に masato and す る こ と を tu き check め た. The final year にあたる this year, the main に academic journal へ に submission に to けて the following を achievements を た. (1) ABA3 に よ る ア ン ト シ ア ニ ン accumulation induced に ABA あ る い は ア ラ ン ト イ ン が か no necessary か を 検 card し た. ABA3 が biosynthesis に must で あ る plant ホ ル モ ン ABA や physiological active substances で あ る プ リ ン intermediates ア ラ ン ト イ ン は environment ス ト レ ス 応 answer を induced す る. そ の た め, こ れ ら の owe loss が ア ン ト シ ア ニ ン accumulation に what ら か の influence を and ぼ す こ と が speculation さ れ る. そ こ で, ABA あ る い は ア ラ ン ト イ ン で 処 Richard し た ABA3 - variant を acidification ス ト レ ス に exposure し た と き の ア ン ト シ ア ニ を ン quantity survey し た. そ の results, ABA3 - variant の ア ン ト シ ア ニ ン low quantity の は ABA や ア ラ ン ト イ ン で は completely に は reply し な か っ た. (2) を Investigation on the effects of モリブデ <e:1> enzyme deficiency がア トシアニ <s:1> accumulation に and ぼす た. ABA3 てア ずれ ずれ てア モリブデ <e:1> enzyme <s:1> activation を intermediate <s:1> てア トシアニ <e:1> される accumulation を control すると to される. そ こ で, モ リ ブ デ の ン enzyme - variant を acidification ス ト レ ス に exposure し た と き の ア ン ト シ ア ニ を ン quantity adjustable べ た. こ れ ま で に モ リ ブ デ ン enzyme と し て with fixed さ れ て い る ア ル デ ヒ ド dehydrated vegetable enzyme (AAO1 ~ 4) と キ サ ン チ ン dehydrated vegetable enzyme (XDH1) の - variant を survey し た as a result, the very deep に tumblers い こ と に, ABA3 - variant と with others の - different phenotypes を す now - variant は confirm で き な か っ た. の above results か ら, ABA3 が ABA や ア ラ ン ト イ ン と は independent し た メ カ ニ ズ ム で ア ン ト シ ア ニ ン accumulation suppression に masato and し そ の behind に は failed with の モ リ ブ デ ン enzyme や physiological active substances exist が し て い る こ と が in stopping さ れ た. Youdaoplaceholder6 れら <s:1> achievements <e:1> domestic and foreign <s:1> societies で actively に make appearances た. ま た に in during this topic の ら れ た research を paper と し て take り bound め た (recently に は international volunteers contribute に designated で あ る).

项目成果

シロイヌナズナのモリブデン補酵素硫化酵素 ABA3 に隠された新規生理機能の探索

寻找拟南芥钼辅酶硫酸酶ABA3中隐藏的新生理功能

• 发表时间: 2016
• 作者: Shunsuke Watanabe;Yuri Kanno1;Yuji Sawada;Akihiro Matsui;Maho Tanaka;Hiromi Yokota-Hirai;Motoaki Seki;Atsushi Sakamoto and Mitsunori Seo;渡邊俊介，澤田有司，平井優美，坂本 敦，瀬尾光範
• 通讯作者: 渡邊俊介，澤田有司，平井優美，坂本 敦，瀬尾光範

シロイヌナズナのストレス適応に密接に関わるモリブデン補酵素硫化酵素ABA3の生理的な多機能性の検証

与拟南芥逆境适应密切相关的钼辅酶硫酸酶ABA3的生理多功能性验证。

• 发表时间: 2015
• 作者: Shunsuke Watanabe;Yuji Sawada;Masami Yokota Hirai and Mitsunori Seo;渡邊俊介，坂本 敦，瀬尾光範;渡邊俊介，坂本 敦，瀬尾光範
• 通讯作者: 渡邊俊介，坂本 敦，瀬尾光範

Novel roles of Arabidopsis molybdenum cofactor sulfurase ABA3 in environmental stress responses

拟南芥钼辅因子硫酸酶ABA3在环境胁迫反应中的新作用

• 发表时间: 2016
• 作者: Watanabe S.;Sawada Y.;Hirai Yokota M.;Sakamoto A. & Seo M
• 通讯作者: Sakamoto A. & Seo M

シロイヌナズナモリブデン補酵素硫化酵素ABA3による統合的なストレス適応応答の解明

阐明拟南芥钼辅酶硫酸酶 ABA3 的综合应激适应反应

• 发表时间: 2016
• 作者: Shunsuke Watanabe;Yuji Sawada;Masami Yokota Hirai and Mitsunori Seo;渡邊俊介，坂本 敦，瀬尾光範
• 通讯作者: 渡邊俊介，坂本 敦，瀬尾光範

Wounding Triggers Callus Formation via Dynamic Hormonal and Transcriptional Changes

• DOI: 10.1104/pp.17.01035
• 发表时间: 2017-11-01
• 期刊: PLANT PHYSIOLOGY
• 影响因子: 7.4
• 作者: Ikeuchi, Momoko;Iwase, Akira;Sugimoto, Keiko
• 通讯作者: Sugimoto, Keiko