活性酸素応答性の新奇転写因子を介した植物のストレス応答機構の解明

阐明活性氧响应的新型转录因子介导的植物应激反应机制

• 批准号: 23880018
• 负责人: 丸田 隆典
• 金额: $ 2.08万
• 依托单位: Shimane University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-08-24 至 2013-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23880018/
• 关键词: 活性酸素種; 植物; 転写因子; 酸化ストレス; 病原菌応答; シグナル伝達; マイクロアレイ; 遺伝子組換え

本プロジェクトでは、活性酸素種(ROS)を介した植物のストレス応答機構の解明および有用作物の分子育種への応用を目指し、ROS応答性の新奇転写因子、HAT1およびbZIP65の機能解析を試みた。交付申請時のH23年度の研究計画は、両転写因子の1)過剰発現株の作出、2)ストレス応答性の解析、3)転写因子としての機能解析(細胞内局在性)であった。HAT1およびbZIP65の過剰発現株は円滑に作出することができた。過剰発現株において、両転写因子が高発現していることも確認された。また、ストレス応答性の解析から、HAT1は光酸化的ストレスおよびサリチル酸処理下において発現が抑制され、逆にbZIP65の発現はそれらに対して上昇することが明らかになった。さらに、GFP融合タンパク質を用いたイメージング解析により、HAT1およびbZIP65は核に局在することが明らかになった。このように、研究代表者はいずれの計画も滞りなく遂行し、両転写因子の機能を明らかにした。また、H24年度の計画であった4)両転写因子のストレス耐性への重要性および5)下流遺伝子の同定も部分的に終えることができた。上記、過剰発現株を用いた解析により、両転写因子の破壊株は酸化的ストレスおよび病原菌処理に弱くなるのに対し、過剰発現株はそれらに対して強くなることが判明した。さらに、マイクロアレイ解析により、HAT1の下流遺伝子には植物ホルモンであるアブシジン酸の生合成遺伝子が含まれることが分かった。したがって、両転写因子はROSを介したストレス応答に不可欠であり、少なくともHAT1の機能にはアブシジン酸生合成調節が含まれることを明らかにした。

在该项目中，我们试图分析具有ROS-响应性的新型ROS响应转录因子HAT1和BZIP65的功能分析，以通过活性氧（ROS）阐明植物中应力反应的机制，并将其应用于有用作物的分子繁殖中。授予申请时2001年的研究计划是1）两种转录因子的过表达菌株的产生，2）压力反应性的分析； 3）功能分析作为转录因子（亚细胞定位）的分析。 HAT1和BZIP65的过表达菌株能够平稳产生。还证实，这两个转录因子在过表达的菌株中都高度表达。此外，对应激反应能力的分析表明，在光氧化应激和水杨酸处理下，HAT1的表达被抑制，相反，BZIP65的表达相对于这些表达增加了。此外，使用GFP融合蛋白的成像分析表明，HAT1和BZIP65位于细胞核上。因此，首席研究人员毫不拖延地执行了这两个计划，并揭示了两个转录因子的功能。此外，4）这两个转录因子对于应力抗性的重要性和5）计划于2002年计划的下游基因的鉴定也部分完成了。上述使用过表达菌株的分析表明，两种转录因子的破坏菌株对氧化应激和病原体治疗较弱，而过表达的菌株对它们变得更强大。此外，微阵列分析表明，HAT1的下游基因含有植物激素脱离的生物合成基因。因此，我们已经表明，这两个转录因子对于ROS介导的应激反应至关重要，并且至少HAT1的功能涉及对脱甲酸生物合成的调节。

项目成果

ストレス応答における葉緑体由来のH_2O_2シグナリングの生理機能

叶绿体衍生的H_2O_2信号在应激反应中的生理功能

• 发表时间: 2012
• 作者: Hoque;T.S.;Okuma;E.;Uraji;M.;Furuichi T.;Sasaki;T.;Hoque;M.A.;Nakamura;Y;Murata;Y.;富松航佑;丸田隆典
• 通讯作者: 丸田隆典

葉緑体由来の酸化的シグナリングの分子機構の解明

阐明叶绿体衍生的氧化信号传导的分子机制

• 发表时间: 2011
• 作者: AndoY.;T. Nakazawa;K. Oka;K. Nakahori;T. Kamada;丸田隆典
• 通讯作者: 丸田隆典

葉緑体由来のH_2O_2応答性遺伝子群の機能解析

叶绿体H_2O_2响应基因的功能分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 塩野克宏;吉川真理奈;山下優子;松浦恭和;平山隆志;吉岡俊人;森泉;倉田洋平;松田峻
• 通讯作者: 松田峻

葉緑体由来のH_2O_2シグナリングに関与する遺伝子群の同定と機能解析

叶绿体来源的 H_2O_2 信号传导基因的鉴定和功能分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 野志昌弘;丸田隆典
• 通讯作者: 丸田隆典

ストレス応答における葉緑体由来の酸化的シグナリングの生理機能

叶绿体衍生的氧化信号在应激反应中的生理功能

• 发表时间: 2011
• 作者: 野志昌弘