Analysis of stomatal movement regulation system under multiple stresses for developing practical basis of stress-resistant plant production

多重胁迫下气孔运动调控系统分析为抗逆植物生产奠定实用基础

基本信息

批准号：
20K15447
负责人：
齋藤俊也
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

当初の研究計画では、【①ホスホプロテオミクス解析】により気孔の全タンパク質のリン酸化解析を行ったうえで【②電気生理測定】によりイオンチャネルとキナーゼの対応関係を割り出す予定であったが、ホスホプロテオミクス解析および【③】で記述した蛍光プローブの実用化が難航しており研究が遅れていた。しかしここまでの研究過程において、気孔のストレスシグナルの使い分けに重要と思われるアニオンチャネルSLAC1のアミノ酸残基が発覚したため、これらのアミノ酸残基へのリン酸化が気孔の挙動に与える影響を調査するべく、SLAC1の該当アミノ酸残基に疑似リン酸化・脱リン酸化変異を施した植物体を作製中である。また、これらのアミノ酸残基のリン酸化に必要なキナーゼの遺伝子欠損もSALK遺伝子研究所より注文し一通り取り揃えている。今後はこれらの植物体における気孔の挙動を調査することによりチャネルの各リン酸化部位とそれぞれが担う役割を割り出す予定である。さらに前年度、気孔のCa2+シグナルの種類によって応答する気孔のリン酸化モジュールが異なる可能性があることを報告した。これに関して、リン酸化モジュールとしてCBLをターゲットとし、気孔のCa2+シグナル誘起剤とCBLの対応関係を電気生理実験および精製CBLタンパク質と誘起剤の結合実験により見出すべく、実験の準備を進めている。

原本的研究计划是利用①磷酸蛋白质组学分析对气孔中的所有蛋白质进行磷酸化分析，然后利用②电生理测量确定离子通道与激酶之间的对应关系，但由于荧光探针的分析和实际应用困难，研究被推迟。详见[③]。然而，在迄今为止的研究过程中，发现了阴离子通道SLAC1中的氨基酸残基，这些氨基酸残基被认为对于气孔应激信号的选择性使用很重要，因此我们决定研究磷酸化对这些氨基酸的影响我们目前正在生产 SLAC1 的相关氨基酸残基发生假磷酸化/去磷酸化突变的植物。此外，我们还从SALK基因研究所订购了这些氨基酸残基磷酸化所需激酶的基因删除，并且我们拥有完整的清单。将来，我们计划通过研究这些植物中气孔的行为来确定通道的每个磷酸化位点以及每个位点所发挥的作用。此外，在前一年，我们报道了气孔细胞中响应不同类型气孔Ca2+信号的磷酸化模块可能不同。为此，我们正在准备以CBL为磷酸化模块的实验，通过电生理实验和纯化的CBL蛋白与诱导剂的结合实验来发现气孔Ca2+信号诱导剂与CBL之间的对应关系。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The Role of AtHKT1 in Removing Na from Flowers

AtHKT1 在去除花朵中 Na 方面的作用

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takeshi Uchiyama; Shunya Saito; Taro Yamanashi; Megumi Kato; Masaru Tsujii; Hayato Ikeda; Hidetoshi Kikunaga; Toshimi Suda; Sho Toyama; Misako Miwa; Shigeo Matsuyama; Yasuhiro Ishimaru; Nobuyuki Uozumi
通讯作者：
Nobuyuki Uozumi

ミュンスター大学(ドイツ)

明斯特大学（德国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

ミラノ大学(イタリア)

米兰大学（意大利）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

ミュンスター大学(ドイツ)

明斯特大学（德国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Potassium transporter KUP9 participates in K+ distribution in roots and leaves under low K+ stress

钾转运蛋白 KUP9 参与低钾胁迫下根和叶的钾分配

DOI：
10.1007/s44154-022-00074-x
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Taro Yamanashi; Takeshi Uchiyama; Shunya Saito; Taiki Higashi; Hayato Ikeda; Hidetoshi Kikunaga; Mutsumi Yamagami; Yasuhiro Ishimaru;Nobuyuki Uozumi
通讯作者：
Nobuyuki Uozumi