化学・ゲノム科学的手法による植物の新規ペプチドシグナリング解明

使用化学和基因组方法阐明植物中的新型肽信号传导

基本信息

批准号：
21K19074
负责人：
田畑亮
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、植物は、低分子の植物ホルモンのみならず、ペプチド分子による器官間シグナル伝達機構を介して個体のホメオスタシスを維持している事が明らかになってきた。しかしながら、ゲノム情報より、植物は約1000 個の分泌型ペプチド遺伝子を保持している事が予想されているが、機能解明された因子の数は限られている。植物が持つ機能未知の分泌型ペプチドの中には、環境ストレス応答における器官間シグナル伝達に必須の因子が、さらに多数存在しているのではないかと期待されている。そこで本研究では、環境ストレスに応答した器官間シグナル伝達機構と、それを支える器官間移動性のペプチド分子に着目して、化学的・ゲノム科学の研究アプローチによって、ストレス応答に必須の新規ペプチド分子探索に挑戦する。これまで、トマトより採集した維管束液からタンパク質抽出を行い、nano LC-MS によるペプチドミクス解析を行うことで、複数のトマト硫酸化ペプチド（短鎖翻訳後修飾型ペプチド）を同定した。また、シロイヌナズナを用いて、DNA修復因子の変異体背景でゲノム編集を実施して（Tandem cluster破壊法）、ゲノムに大きな欠失を引き起こすことで、鉄欠乏によって誘導されるCysteine-rich peptide（CRP）の破壊株作出に成功した。このCRP tandem破壊株は、野生型と比較して生育が阻害されており、RNA-seq解析の結果、低酸素ストレス応答に関与する遺伝子群の発現量が低下していることがわかった。したがって、このCRPペプチドは、低酸素ストレス応答における新規ペプチドシグナリングに重要な役割を持っていることが推測された。

近年来，已经揭示了植物不仅通过小植物激素，而且还通过肽分子的有机信号传导机制维持稳态。但是，基因组信息表明植物携带约1,000个分泌肽基因，但是阐明的因素数量有限。预计植物所拥有的更多分泌肽存在，这对于环境压力反应中的组织间信号至关重要。因此，这项研究的重点是对环境压力和支持它们的环境压力和机间迁移率分子的反应，以及通过化学和基因组科学研究方法对压力反应必不可少的新型肽分子的挑战。到目前为止，使用纳米LC-MS从西红柿收集的血管液中提取蛋白质，以鉴定多种番茄硫化肽（短链后翻译后修饰的肽）。此外，在DNA修复因子的突变背景中使用拟南芥（串联簇破坏方法）进行了基因组编辑，从而导致基因组中的大量缺失，从而成功产生了由铁缺乏引起的富含半胱氨酸的肽（CRP）的破坏菌株。与野生型相比，这种CRP串联串联菌株抑制了生长，RNA-Seq分析表明，参与缺氧应激反应的基因表达水平降低了。因此，据推测，该CRP肽在低氧应激反应中的新肽信号传导中具有重要作用。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

接木後の組織修復におけるオートファジー誘導の発見

移植后组织修复中自噬诱导的发现

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
黒谷賢一;田畑亮;川勝弥一;杉田亮平;岡安浩次;田野井慶太郎;野田口理孝
通讯作者：
野田口理孝

シロイヌナズナIMA/FEPを介した器官間シグナルによる鉄吸収制御

拟南芥IMA/FEP介导的器官间信号对铁吸收的调节

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
田畑亮;神谷岳洋;井本駿平;木羽隆敏;榊原均
通讯作者：
榊原均

シロイヌナズナにおける器官間シグナル伝達を介した鉄吸収制御

拟南芥通过器官间信号传导调节铁吸收

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
田畑亮;井本駿平;田村花;神谷岳洋;木羽隆敏;榊原均
通讯作者：
榊原均

PECT1, a rate‐limiting enzyme in phosphatidylethanolamine biosynthesis, is involved in the regulation of stomatal movement in Arabidopsis

PECT1 是磷脂酰乙醇胺生物合成的限速酶，参与拟南芥气孔运动的调节

DOI：
10.1111/tpj.16245
发表时间：
2023
期刊：
The Plant Journal
影响因子：
0
作者：
Negi Juntaro;Obata Tomoki;Nishimura Sakura;Song Boseok;Yamagaki Sho;Ono Yuhei;Okabe Makoto;Hoshino Natsumi;Fukatsu Kohei;Tabata Ryo;Yamaguchi Katsushi;Shigenobu Shuji;Yamada Masashi;Hasebe Mitsuyasu;Sawa Shinichiro;Kinoshita Toshinori;Nishida Ikuo;Iba Koh
通讯作者：
Iba Koh

Regeneration of tracheary elements facilitate scion growth upon N. benthamiana interfamily grafting

气管元件的再生促进本塞姆氏烟草科间嫁接的接穗生长