ストレス応答シグマ因子による光合成の新しいストレス適応機構とその進化

应激响应西格玛因子光合作用新的逆境适应机制及其演化

基本信息

批准号：
21K06238
负责人：
椎名隆
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Setsunan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

チラコイド膜の光化学系IおよびIIの反応中心タンパク質は、葉緑体ゲノムにコードされており、主にバクテリア型のRNAポリメラーゼPEPによって転写される。シグマ因子はPEPの転写開始因子で、プロモーター認識に重要な働きをしている。シグマ因子は核ゲノムにコードされており、それぞれのシグマ因子が異なる葉緑体遺伝子の転写に関係している。SIG5は、強光などのストレスで誘導される唯一のシグマ因子で、光化学系IおよびIIの反応中心タンパク質遺伝子の転写に関わると考えられている。特に、光化学系II反応中心のD2タンパク質をコードするpsbDの光応答プロモーター(LRP)の転写に必要であることが知られている。しかし、SIG5の生理的役割には不明の点が多い。(1) SIG5は強い光ストレス適応に関係することが知られていたが、350μmolm-2s-1の弱い光ストレスにも関わることがわかった。今後、光適応反応における役割についても評価していく。(2) SIG5の発現は強光ストレス、塩ストレス、ABAによる誘導を受けるが、LRPの活性化は、強光ストレスおよびABAによってのみ見られることがわかった。葉緑体への輸送が強い光およびABA依存であることが考えられ、今後その検証を進める。(3) 葉緑体包膜の機械受容チャネルMSL2が、孔辺細胞のABA応答時の葉緑体浸透圧調節に関係することを明らかにしている。msl2欠失変異体では、SIG5および光化学系反応中心タンパク質の発現が低下しており、MSL2とSIG5との関係が示唆された。

类囊体膜的光系统I和II反应中心蛋白编码在叶绿体基因组中，主要由细菌型RNA聚合酶PEP转录。 Sigma因子是PEPS的转录起始因子，并且在启动子识别中起重要作用。 Sigma因子在核基因组中编码，每个Sigma因子都参与不同叶绿体基因的转录。 Sig5是由强光等应力引起的唯一Sigma因子，被认为与光系统I和II反应中心蛋白基因的转录有关。特别是，众所周知，对于PSBD的光启动启动子（LRP）的转录是必要的，该启动子（LRP）编码Photosystem II II反应中心中的D2蛋白。但是，关于Sig5的生理作用有许多未知数。（1）已知Sig5参与了强烈应力适应，但也发现它涉及350μmolm-2S-1的弱光应力。将来，我们还将评估其在光适应反应中的作用。（2）SIG5表达是由强烈的轻应激，盐应激和ABA诱导的，但发现仅通过强光应力和ABA才能看到LRP激活。人们认为，运输到叶绿体高度依赖于光和ABA，我们将来将继续调查这一点。（3）已经表明，叶绿体包膜的机械感受器通道MSL2在护罩细胞中ABA反应过程中参与叶绿体渗透调节。 MSL2缺失突变体降低了Sig5和光系统反应中心蛋白的表达，这表明MSL2与Sig5之间存在关系。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Mass Production of Virus-Like Particles Using Chloroplast Genetic Engineering for Highly Immunogenic Oral Vaccine Against Fish Disease.

DOI：
10.3389/fpls.2021.717952
发表时间：
2021
期刊：
Frontiers in plant science
影响因子：
5.6
作者：
Nakahira Y;Mizuno K;Yamashita H;Tsuchikura M;Takeuchi K;Shiina T;Kawakami H
通讯作者：
Kawakami H

Possible involvement of chloroplast-localized mechanosensitive channels in the stomatal movements in Arabidopsis thaliana

叶绿体局部机械敏感通道可能参与拟南芥气孔运动

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shiina T;Tanaka C;Yamasaki;K;Ishizaki Y.
通讯作者：
Ishizaki Y.

Transcriptome analysis reveals differential ripening behaviors in response to different storage temperatures and in different fruit sections of green bell peppers

转录组分析揭示了青椒不同储存温度和不同果实部分的不同成熟行为

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
Food Preservation Science
影响因子：
0
作者：
Benyakart N;Ciptaningtyas D;Umehara H;Thammawong M;Shiina T;Nagata M and Shiina T
通讯作者：
Nagata M and Shiina T

Calcium transport elements in plants

植物中的钙转运元件