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植物細胞の膜輸送システムの分子装置と生理機能/種子保護分子

  • 農学部/生命農学研究科
  • 生物機構機能科学専攻

教授 前島 正義[まえしま まさよし]

http://celld.agr.nagoya-u.ac.jp/index.html

シーズの概要

植物細胞の液胞における物質(栄養塩、水素イオン、水分子)輸送を担う分子の構造と生理機能の解明。これを作物生産向上の基盤的知見とする。

植物が必要な栄養塩(Ca, Zn, K, Pなど)を細胞内貯蔵部位である液胞に蓄積し、それらの成分が不足した場合には液胞から供給するシステムの分子的基盤を解析。

下記の膜輸送分子の単離、生化学的特性、その遺伝子の組織・細胞特異的発現、生理機能等を解明。
・液胞膜H+-ピロホスファターゼ
・液胞膜H+-ATPase
・Zn2+/H+交換輸送体
・Ca2+/H+交換輸送体
・細胞膜および液胞膜の水チャネル

このほか、細胞壁に局在し、種子および根毛を保護する分子を発見し解析。

産学連携を目指した応用研究

想定される適用分野:
特異環境(特定塩の高濃度環境、乾燥、低温)でも生育できる植物への改変
作物の関連する形質の選抜のための遺伝子マーカー

キーワード

栄養塩の膜輸送体、H+輸送ポンプ、細胞膜情報変換、水チャネル

保有技術

  • 膜輸送分子の精製、生化学的機能解析の技術。植物における機能解析(遺伝子改変) 等

主な論文

  • Tanaka, N., et al. (2017) SRPP, a cell-wall protein involved in development and protection of seeds and root hairs in Arabidopsis thaliana. Plant Cell Physiol., 58 (4) in press.
  • Kawachi, M., et al. (2008) Deletion of a histidine-rich loop of AtMTP1, a vacuolar Zn2+/H+ antiporter of Arabidopsis thaliana, stimulates the transport activity. J. Biol. Chem., 283, 8374–8383.
  • Maeshima, M. (2001) Tonoplast transporters: organization and function. Annu. Rev. Plant Biol., 52, 469–497.