Organization
Graduate School of Science Assistant Professor
Graduate School
Graduate School of Science
Undergraduate School
School of Science Department of Biological Science
Title
Assistant Professor
OHKUBO Yuri
Research Areas 1
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Life Science / Plant molecular biology and physiology
Research History 3
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Nagoya University Graduate School of Science Assistant Professor
2023.9
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日本学術振興会特別研究員（PD）
2022.4 - 2023.8
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日本学術振興会特別研究員（DC1）
2020.4 - 2022.3
Education 2
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Nagoya University Graduate School of Science
2020.4 - 2022.3
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Nagoya University Graduate School of Science
- 2017.3
Professional Memberships 2
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日本植物生理学会
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日本植物学会
Awards 2
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第12回 日本学術振興会育志賞
2022.1
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第16回 ロレアル－ユネスコ女性科学者日本奨励賞
2021.11
Papers 5
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Kobayashi, R; Ohkubo, Y; Izumi, M; Ota, R; Yamada, K; Hayashi, Y; Yamashita, Y; Noda, S; Ogawa-Ohnishi, M; Matsubayashi, Y
NATURE COMMUNICATIONS Vol. 15 ( 1 ) page： 6903 2024.8
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A type 2C protein phosphatase activates high-affinity nitrate uptake by dephosphorylating NRT2.1 Reviewed
Yuri Ohkubo, Keiko Kuwata, Yoshikatsu Matsubayashi
Nature Plants Vol. 7 ( 3 ) page： 310 - + 2021.3
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Shoot-to-root mobile polypeptides involved in systemic regulation of nitrogen acquisition Reviewed
Yuri Ohkubo, Mina Tanaka, Ryo Tabata, Mari Ogawa-Ohnishi, Yoshikatsu Matsubayashi
Nature Plants Vol. 3 ( 4 ) page： 17029 2017.4
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Peptide ligand-mediated trade-off between plant growth and stress response Reviewed
Mari Ogawa-Ohnishi, Tomohide Yamashita, Mitsuru Kakita, Takuya Nakayama, Yuri Ohkubo, Yoko Hayashi, Yasuko Yamashita, Taizo Nomura, Saki Noda, Hidefumi Shinohara, Yoshikatsu Matsubayashi
Science Vol. 378 ( 6616 ) page： 175 - 180 2022.10
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Ryosuke Ota, Yuri Ohkubo, Yasuko Yamashita, Mari Ogawa-Ohnishi, Yoshikatsu Matsubayashi
Nature Communications Vol. 11 ( 1 ) page： 641 2020.1
Books 4
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植物の低窒素環境における生存戦略 窒素不足に適応する巧妙な仕組み
大久保 祐里, 松林 嘉克, 木羽 隆敏（ Role： Joint author）
化学と生物 2022.7
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An ingenious mechanism of regulating nitrogen acquisition in plants.
（ Role： Joint author）
2021.6
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窒素取り込みを制御する長距離移行ペプチド
大久保 祐里, 松林 嘉克（ Role： Joint author）
アグリバイオ 2021
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Long-distance mobile peptides regulating systemic nitrogen acquisition in roots
Tabata Ryo, Ohkubo Yuri, Matsubayashi Yoshikatsu（ Role： Joint author）
Regulation of Plant Growth & Development 2018
Presentations 3
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地上部由来のペプチドシグナルと根のTGA 転写因子による硝酸吸収統御は変動する窒素環境での生存に必須
日本植物学会第88回大会 2024.9.14 日本植物学会
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葉と根を行き交うペプチドシグナルによる変動する窒素環境への適応 Invited
大久保祐里，松林嘉克
第65回日本植物生理学会年会 2024.3.17 日本植物生理学会
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Shoot-derived polypeptides regulate nitrate uptake in the roots under fluctuating nitrogen environments International conference
Nitrogen2023 2023.11.9
KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 3
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Grant number：24K18137 2024.4 - 2027.3
科学研究費助成事業 若手研究
大久保 祐里
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4680000 （ Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost：\1080000 ）
植物のプロテインホスファターゼ2C (PP2C)は、陸上進出に伴って多様性を獲得した植物最大の脱リン酸化酵素ファミリーである。モデル植物のシロイヌナズナには80個存在しており、ホルモン応答や環境応答に関わることが明らかにされたものも含まれているが、基質同定の難しさから全体の70％は機能が不明のままである。植物の環境適応にとって重要な分子が機能未知のPP2Cのなかにはまだ残されていると考えてられることから、本研究では、定量リン酸化プロテオミクス技術を用いて基質側からPP2Cファミリーの機能解析を行ない、植物の成長や環境応答に関わる新しいシグナル経路の発見を目指す。
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Grant number：22KJ1616 2023.3 - 2025.3
科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
大久保 祐里, 大久保 祐里
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\5200000 （ Direct Cost: \4000000 、 Indirect Cost：\1200000 ）
リン酸化によるタンパク質の翻訳後修飾は、細胞分裂や代謝、膜輸送などあらゆるプロセスに関わっている主要なシグナル伝達経路である。申請者はタンパク質リン酸化を介した植物の環境適応機構の解明を目指しており、本研究では①硝酸イオントランスポーターNRT2.1を不活性化するリン酸化酵素の探索と、②機能未知タンパク質脱リン酸化酵素群の機能解析の２テーマを並行して実施する。
リン酸化によるタンパク質の翻訳後修飾は、細胞分裂や代謝、膜輸送などあらゆるプロセスに関わっている主要なシグナル伝達経路である。本研究では、タンパク質リン酸化を介した植物の環境適応機構の解明を目指しており、本研究では①硝酸イオントランスポーターNRT2.1を不活性化するリン酸化酵素の探索と、②機能未知タンパク質脱リン酸化酵素群の機能解析の２テーマを並行して実施している。
テーマ①
NRT2.1の501番目のSerをリン酸化するタンパク質リン酸化酵素は根の細胞に局在すると考えられるが，細胞膜や細胞質などどの画分に存在するかは分かっていない．そこで今年度は501番目のSer周辺配列をミミックした合成ペプチドと質量分析計を用いたリン酸化酵素活性評価系を確立し，根の膜画分と合成ペプチドをATP含有バッファーと反応させると合成ペプチドがリン酸化されることを見出した．根の全タンパク抽出液では活性を検出できなかったのに対し，膜画分を精製した場合のみ活性を検出したことから，NRT2.1の501番目のSerを標的とするリン酸化酵素は根の膜画分に存在すると考えられる．
テーマ②
シロイヌナズナで最大のタンパク質脱リン酸化酵素ファミリーであるPP2Cには80遺伝子が存在しており，環境応答などに関わることが明らかにされたものもある一方で，全体の70％はまだ基質が明らかになっていない．解析対象とした機能未知PP2Cの16遺伝子のうち単独欠損株で地上部や根の矮化を確認した遺伝子A，B，Cについて，今年度は野生株と欠損株を用いた15N代謝標識による定量リン酸化プロテオミクスを実施した．各プロテオミクスにおいて欠損株でリン酸化レベルが増加したタンパク質を検出しており，遺伝子A欠損株では128個，遺伝子B欠損株では72個，遺伝子C欠損株では51個のタンパク質をそれぞれの基質候補として同定した．
植物の主要な硝酸トランスポーターであるNRT2.1はリン酸化によって活性制御を受けることが明らかになっているが，リン酸化反応を担う酵素はまだ同定されていない．合成ペプチドを用いたリン酸化酵素活性評価系により膜画分に目的の酵素が存在すると推定しており，今後は膜画分からのキナーゼ精製を行う予定である．
また，機能未知のタンパク質脱リン酸化酵素の解析では，変異株を用いた定量リン酸化プロテオミクスによって基質候補を複数見出した．今回対象とした脱リン酸化酵素はこれまで基質が報告されておらず，本研究で見出した候補の中に直接の基質が含まれている可能性が高い．
テーマ①
根の膜画分にNRT2.1をリン酸化する酵素が存在すると考えられるため，今後は合成ペプチドをプローブとしたアフィニティー精製によって膜画分から目的酵素の同定を試みる．
テーマ②
脱リン酸化酵素の一過的過剰発現株を用いて定量リン酸化プロテオミクスを実施し，リン酸化レベルが低下するタンパク質を網羅的に探索し，変異株での結果と合わせて基質候補を絞り込む． -
ペプチドホルモンCEPを介した全身的な窒素取り込み制御機構の解明
Grant number：20J20049 2020.4 - 2023.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
大久保 祐里, 大久保 祐里
Authorship：Other
植物は土壌から窒素栄養として主に硝酸イオンを吸収しているが，自然界において土壌中の硝酸イオンは常に均一で十分に存在するわけではない．そのため植物は、根の一部が窒素欠乏を感知すると，他の根で相補的に多くの窒素栄養を取り込む仕組みを進化させてきた．本研究では，ペプチドホルモンCEPを介した全身的な窒素吸収の制御機構の解明を進め，植物の窒素恒常性維持の詳細な分子メカニズムを明らかにすることを目指している
前年度までに，硝酸トランスポーターNRT2.1の５０１番目のセリンを脱リン酸化するホスファターゼCEPHを同定し，CEPHによってNRT2.1の硝酸吸収活性がONになることが明らかとなった．そこで今年度は，５０１番目のセリンをリン酸化して硝酸吸収活性をOFFにするキナーゼの探索を行った．高窒素条件下では５０１番目のセリンのリン酸化レベルが上昇することに着目し，高窒素条件で発現量が誘導されるキナーゼをトランスクリプトーム解析によって探索した．その結果，発現誘導率の高いキナーゼ遺伝子TOP10の中に同じファミリーに属する２遺伝子が含まれていた．この２遺伝子について多重欠損株および過剰発現株の作出を進めており，これらの株を用いて硝酸吸収活性やNRT2.1のリン酸化レベルの検証を行う予定である．