栄養シグナルによる膜交通制御と植物成長最適化機構の解明

通过营养信号阐明膜交通控制和植物生长优化机制

基本信息

批准号：
21H02150
负责人：
山口淳二
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02150/
关键词：
環境応答環境ストレス植物翻訳後修飾膜交通

项目摘要

本研究では，「膜交通制御による植物の栄養ストレス適応」という独自の視点から植物の優れた環境ストレス応答を支える分子機構を解明することを目指している。申請者らは，糖（炭素，C）と窒素（N）栄養バランスである「C/Nバランス」の乱れに起因するストレス応答制御因子として膜局在型ユビキチンリガーゼATL31を単離し，それまで未知であったC/N応答シグナルの根幹を担う分子基盤を明らかにしてきた。また，C/N応答に関与する膜交通制御因子としてTGN局在型SNAREタンパク質を同定しており，そのユビキチン化修飾を見出している。さらに，C/Nストレスに応答したリン酸化プロテオーム解析から，新たなC/Nストレス応答制御因子の候補を得た。本研究では，こうした知見を基に，翻訳後修飾による細胞内膜交通システムの制御という観点で，植物のC/N栄養ストレス応答機構の解明を目指している。以下4つの研究課題を実施する。計画 1）C/Nに応じたSNAREユビキチン化の解析計画 2）C/N応答性輸送体の同定と代謝変動の解析計画 3）新規C/N応答性膜交通因子の機能解析計画 4）C/N環境ストレス下における膜交通因子の生理機能解析当該年度は，TGN局在型SNAREであるSYP61について，C/Nストレス応答における生理機能およびC/Nに応答したユビキチン化変動を明らかにした。また，SYP61がATL31の細胞内局在制御にも関与することを見出した。加えて，リン酸化プロテオーム解析から得られた候補因子の変異株を用いた解析から，新たにC/N応答制御に関わる膜交通因子を同定した。

这项研究旨在阐明从“通过膜交通控制来适应植物中的养分压力”的独特角度来支持植物的出色环境压力反应的分子机制。申请人将膜 - 定位的泛素连接酶ATL31分离为由糖（碳，C）和氮（N）营养平衡引起的应力反应调节剂，并揭示了扮演先前未知的C/N反应信号的基础的分子基础。此外，TGN定位的SNARE蛋白已被确定为参与C/N反应的膜交通调节剂，并发现了泛素化修饰。此外，我们从磷酸蛋白质组分析中获得了C/N应力响应调节剂的新候选，以响应C/N应力。基于这些发现，本研究旨在通过翻译后修饰来控制植物中C/N营养应激反应的机制。将实施以下四个研究主题。计划1）分析响应C/N的核心泛素化2）识别C/N反应转运蛋白的识别和代谢波动的分析3）新型C/N响应膜交通因子的功能分析4）膜交通因子的生理分析C/N环境压力下的C/N环境压力下，我们在Syp61的生理功能中阐明了Syp61的生理功能，并在Syp61的生理功能中阐明了Ub c/n。我们还发现SYP61参与了ATL31亚细胞定位的调节。此外，从分析中使用从磷蛋白组分析获得的候选因子的突变菌株从分析中鉴定出参与C/N反应控制的新膜交通因子。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Conjugates of 3-phenyllactic acid and tryptophan enhance root-promoting activity without adverse effects in <i>Vigna angularis</i>

3-苯基乳酸和色氨酸的结合物可增强绿豆的生根活性，且不会产生不良影响

DOI：
10.5511/plantbiotechnology.21.1217a
发表时间：
2022
期刊：
Plant Biotechnology
影响因子：
1.6
作者：
Maki Yuko;Soejima Hiroshi;Sugiyama Tamizi;Sato Takeo;Yamaguchi Junji;Watahiki Masaaki K.
通讯作者：
Watahiki Masaaki K.

研究室HP

实验室HP