原核生物型のｐｐＧｐｐシグナルが担う植物葉緑体の機能制御機構の解明

原核ppGpp信号介导的植物叶绿体功能控制机制的阐明

基本信息

批准号：
13J10691
负责人：
野村勇太
金额：
$ 1.32万
依托单位：
Saitama University (2014)Ehime University (2013)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J10691/
关键词：
ppGpp 葉緑体 ppGPP

项目摘要

本研究の目的は、植物の葉緑体におけるバクテリア型シグナル因子ppGppの機能的役割を生化学的・分子生物学的手法を用いることで分子レベルまで明快に理解することにある。これまでにppGppシグナルの標的分子の一つが、葉緑体の翻訳系であることを筆頭著者として学術論文誌に報告済みである (Nomura et al. Plant Mol Biol, 78, 185-196, 2012)。さらに、2014年4月に、葉緑体の核酸制御におけるppGppの役割についての解析結果をまとめ上げ、Journal of Biological Chemistry誌およびBioscience, Biotechnology, and Biochemistry誌に筆頭著者論文を報告することができた。これまでにも、日本植物生理学会や日本農芸化学会の年会および支部会にて研究の進捗を多数報告してきたが、今年度はこれらの研究成果を総括したポスター発表を7月に神戸大学で開催された第3回マトリョーシカ型生物学研究会で行った。今年度は、上記の筆頭著者論文で、植物葉緑体のppGpp主要標的として示したグアニル酸キナーゼのppGpp感受性を植物界からシアノバクテリアを含むバクテリア界にまで広げ網羅的に解析し、その分布を調査するとともに、ppGpp感受性を決めるアミノ酸残基候補を絞り込み、ppGppシグナル系の進化的経緯を考察することにした。既に、種々のグアニル酸キナーゼのppGpp感受性について調査を終え、酵素反応速度パラメーターの算出など生化学的な解析を終えており、学術論文を執筆中である。

本研究的目的是利用生化和分子生物学方法在分子水平上清楚地了解细菌型信号因子 ppGpp 在植物叶绿体中的功能作用。第一作者此前曾在学术期刊上报道过，ppGpp信号的靶分子之一是叶绿体的翻译系统（Nomura et al. Plant Mol Biol, 78, 185-196, 2012）。此外，2014年4月，我们总结了ppGpp在叶绿体核酸调控中的作用的分析结果，并将第一作者论文发表在《生物化学与生物科学》、《生物技术》和《生物化学》杂志上。到目前为止，我们已经在日本植物生理学会和日本农业化学学会的多次年会和分会上报告了我们的研究进展，今年我们将在神户展示总结这些研究成果的海报大学于 7 月举行了第三届俄罗斯套娃类型生物学研究小组。今年，我们将全面分析鸟苷酸激酶的 ppGpp 敏感性，并研究其分布，鸟苷酸激酶在上述第一作者的论文中被证明是植物叶绿体中的主要 ppGpp 靶标，从植物界到细菌界，包括蓝藻。随着这项研究的进行，我们缩小了决定 ppGpp 敏感性的候选氨基酸残基范围，并决定考虑 ppGpp 信号系统的进化历史。我们已经完成了各种鸟苷酸激酶的ppGpp敏感性研究，完成了酶反应速率参数计算等生化分析，目前正在撰写学术论文。

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）

Role of ppGpp in Regulation of GTP Biosynthesis in Chloro-plasts and Diversity in ppGpp Sensitivity Among Bacterial Guanyiate Kinases.

ppGpp 在叶绿体 GTP 生物合成调节中的作用以及细菌鸟苷酸激酶 ppGpp 敏感性的多样性。

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
Journal of Biological Chemistry
影响因子：
4.8
作者：
Nomura Y.;izumi A.;Fukunaga Y.;Kusumi K.;Iba K.;Weber A.;Watanabe S.;Nakahira Y.;Nozawa A.;Tozawa Y.
通讯作者：
Tozawa Y.

Guanylate kinase is a primary target of ppGpp in plant chioro-plasts.

鸟苷酸激酶是植物氯塑料中 ppGpp 的主要靶标。