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光障害時におけるオートファジーを介した葉緑体品質管理とその制御機構の解析

光损伤过程中自噬的叶绿体质量控制及其控制机制分析

基本信息

批准号：
16J03408
负责人：
中村咲耶
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J03408/
关键词：
オートファジー光障害クロロファジー葉緑体シロイヌナズナ

项目摘要

本研究は、光障害によって生じる障害葉緑体の選択的除去を担う葉緑体オートファジー「クロロファジー」の、品質管理機構としての重要性とその制御機構を明らかにすることを目的としている。これまでに、光障害により膨張した異常な形態を示す葉緑体が選択的に除去されることを明らかにしてきた。さらに、膨張の主要因として、葉緑体包膜の損傷により葉緑体内と細胞質のバランスに異常が生じている可能性が考えられたため、包膜の修復や維持に関わる遺伝子が欠損した変異体において、クロロファジーの誘導頻度が変化するかどうかを調べた。包膜の修復に関わる遺伝子の機能低下株では、膨張した葉緑体の頻度は増加し、クロロファジーが活性化した。一方で、その遺伝子の機能強化株では葉緑体の膨張およびクロロファジーの誘導が抑制された。つまり、クロロファジーの誘導には、葉緑体包膜のダメージが関与していることが示された。これら成果を、米国植物生理学会誌Plant Physiology (インパクトファクター2017＝5.949) 7月号に発表することが出来 (Nakamura et al., 2018, Plant Physiol)、International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis 2018 (2018年11月) でのポスター発表では、Best Poster Awardを受賞することが出来た。さらに、異常葉緑体を認識するレセプタータンパク質を同定するため、クロロファジー機能欠損変異体のスクリーニングを行った。約10,000個体の観察から、8系統のクロロファジー特異的欠損変異体の候補株を単離し、次世代シーケンサーによるゲノムリシーケンスを実施した。得られたシーケンス情報を基に、クロロファジー関連遺伝子の候補の絞り込むことが出来た。

This study aims to clarify the importance of chloroplast selection and removal, quality control and regulatory mechanisms for light damage generation. The light barrier was removed from the chloroplasts. The main causes of chloroplast expansion are chloroplast envelope damage, cytoplasmic abnormalities, and the possibility of abnormal formation of chloroplast envelope repair and maintenance. The frequency of chloroplast expansion in plants with low function related to envelope repair has increased, and the activity of chloroplasts has increased. The functional enhancement of chloroplast expansion and induction of chloroplasts in a single strain was investigated. In addition, the chloroplast envelope was induced by the enzyme. Plant Physiology (2017=5.949), published in July (Nakamura et al., 2018, Plant Physiol), International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis 2018 (November 2018), Best Poster Award In addition, the abnormal chloroplast is recognized as a kind of abnormal chloroplast, and the abnormal chloroplast is recognized as an abnormal chloroplast. About 10,000 individuals have been observed, and 8 systems have been developed to identify the candidate plants for the next generation. Get the information from the database, and get the candidate information from the database.