Research Abstract
植物体の生長に不可欠なイネのミトコンドリア鉄トランスポーター
本論文では、イネのミトコンドリアFeトランスポーター（MIT）を同定し、その性質を明らかにした。
The rice mitochondrial iron transporter is essential for plant growth
2011年5月24日 Nature Communications 2 : 322 doi: 10.1038/ncomms1326
植物において鉄（Fe）は、ミトコンドリアの電子伝達、ヘムおよび鉄–硫黄（Fe–S）クラスター合成に不可欠であるが、これまで植物ミトコンドリアの Feトランスポーターは同定されていなかった。本論文では、イネのミトコンドリアFeトランスポーター（MIT）を同定し、その性質を明らかにした。我々 は、T-DNA挿入変異ライブラリをスクリーニングし、地上部に高い濃度のFeを蓄積するにもかかわらずFe欠乏症を示すイネの系統を同定した。この系統 におけるMITのホモ接合ノックアウト植物体は、致死表現型を示した。MITはミトコンドリアに局在し、ミトコンドリアのFe輸送が欠損したΔmrs3Δmrs4酵母の成長を回復させた。また、MITノックダウン（mit-2）植物体の生長は、十分にFeを蓄積しているのにもかかわらず有意に阻害された。さらに、ミトコンドリアおよび細胞質のFe–S酵素アコニターゼの活性が低下することから、mit-2植物体においてFe–Sクラスター合成が影響を受けたことが示された。これらの結果は、MITがイネの生長および発育に不可欠なミトコンドリアFeトランスポーターであることを示している。
- 東京大学大学院農学生命科学研究科
- 東洋大学大学院生命科学研究科
- 慶熙大学校（韓国）
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石川県立大学生物資源工学研究所
*（現所属）東北大学大学院理学研究科
In plants, iron (Fe) is essential for mitochondrial electron transport, heme, and Fe–Sulphur (Fe–S) cluster synthesis; however, plant mitochondrial Fe transporters have not been identified. Here we show, identify and characterize the rice mitochondrial Fe transporter (MIT). Based on a transfer DNA library screen, we identified a rice line showing symptoms of Fe deficiency while accumulating high shoot levels of Fe. Homozygous knockout of MIT in this line resulted in a lethal phenotype. MIT localized to the mitochondria and complemented the growth of Δmrs3Δmrs4 yeast defective in mitochondrial Fe transport. The growth of MIT-knockdown (mit-2) plants was also significantly impaired despite abundant Fe accumulation. Further, the decrease in the activity of the mitochondrial and cytosolic Fe–Senzyme, aconitase, indicated that Fe–Scluster synthesis is affected in mit-2 plants. These results indicate that MIT is a mitochondrial Fe transporter essential for rice growth and development.
