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植物の強光適応を支える細胞核定位運動-その分子機構と生理学的役割-

Research Project

Project/Area Number 11J01024
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 植物分子生物・生理学
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

岩渕 功誠  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords光定位運動 / 苔類ゼニゴケ / 核光定位運動 / 紫外線 / DNA損傷 / 細胞死 / 細胞核 / 青色光
Research Abstract

細胞核は強光条件下で細胞側壁に定位する「光定位運動」を行う(Iwabuchi et al. 2007). この運動は紫外線A/青色光受容体フォトトロピンやアクチン細胞骨格により厳密に制御されており(Iwabuchi et al. 2010), 紫外線を含む強光によるDNA損傷や細胞死を防ぐ上で重要な役割を果たしている(論文準備中). 平成25年度は, 核光定位運動の仕組みおよびその進化的側面に着目し, 下記の成果を得た.
1. コケ植物タイ類ゼニゴケにおける核光定位運動の解析を実施した. 核光定位運動の存在は, シロイヌナズナ(種子植物)およびホウライシダ(シダ植物)の二種でのみ確認されているが, その他の種では調べられていない. そこで陸上植物進化の基部に位置するゼニゴケを用いた。ゼニゴケ葉状体を暗所で2日間静置したところ, 核は特定の場所に定位し, 続いて青色強光を3時間照射すると, 核は細胞側壁に定位した. 側壁への核の移動は, 青色光受容体フォトトロピンおよびアクチン細胞骨格により制御されることを, 突然変異体や阻害剤実験により明らかにした.
2. EMS処理およびT-DNA挿入により作出したシロイヌナズナ突然変異体のプールから得られた, 核の暗所定位に異常を示す2. 系統を解析した. アクチンが核定位運動に必須であることを遺伝学に実証することができた. また, 細胞内膜交通が核定位運動に関与するという興味深い発見があった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

交付申請書に記載した実施計画はほぼ予定通りに進められたと考えている. 核定位運動の進化的側面が明らかになりつつあり, また運動の仕組みに関して意外な発見があった.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A myosin XI-I Links the Nuclear Membrane with Cytoskeleton for Nuclear Movement and Shape in Arabidopsis thaliana2013

    • Author(s)
      Tamura K, Iwabuchi K, Fukao Y, Kondo M, Okamoto K, Ueda H, Nishimura M, Hara-Nishimura I
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 23 Issue: 18 Pages: 1776-1781

    • DOI

      10.1016/j.cub.2013.07.035

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic behavior of double-membrane-bounded organelles in plant cells2011

    • Author(s)
      Takagi, S., Islam, M.S., Iwabuchi, K.
    • Journal Title

      International Review of Cell and Molecular Biology

      Volume: VOL.286 Pages: 181-222

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-385859-7.00004-5

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞核定位運動は紫外線誘発DNA損傷および細胞死を抑制する2013

    • Author(s)
      岩渕功誠, 日出間純, 田村謙太郎, 高木慎吾, 西村いくこ
    • Organizer
      日本植物学会第77回大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Light-dependent intracellular positioning of nuclei in Arabidopsis tha liana and the liverwort Marchantia polymorpha2013

    • Author(s)
      Kosei Iwabuchi
    • Organizer
      International Symposium for "Biodiversity & Evolution" project of Excellent Graduate Schools
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 植物の強光適応を支える細胞核光定位運動-その仕組みと役割の解明-2012

    • Author(s)
      岩渕功誠
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学 姫路書写キャンパス (兵庫県)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-09-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Light-dependent nuclear positioning serves as a UV-protection system in plants2012

    • Author(s)
      Kosei Iwabuchi, Jun Hidema, Kentaro Tamura, Shingo Takagi, Ikuko Hara-Nishimura
    • Organizer
      The 1^<st> International Symposium on Plant Environmental Sensing
    • Place of Presentation
      東大寺文化センター(奈良)
    • Year and Date
      2012-03-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Light-dependent nuclear positioning reduces UV-induced DNA damage in paints2012

    • Author(s)
      Kosei Iwabuchi, Jun Hidema, Kentaro Tamura, Shingo Takagi, Ikuko Hara-Nishimura
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学(京都)
    • Year and Date
      2012-03-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Nuclear positioning as an ultraviolet-avoidance system in plants2012

    • Author(s)
      Kosei Iwabuchi, Jun Hidema, Kentaro Tamura, Shingo Takagi, Ikuko Hara-Nishimura
    • Organizer
      The 4th NIBB-MPIPZ-TLL Symosium
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物特異的な核定位運動を制御する細胞骨格系の特定とその役割2011

    • Author(s)
      岩渕功誠, 田村謙太郎, 南野亮子, 高木慎吾, 西村いくこ
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2013/130823_1.htm

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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