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Elucidation of the molecular mechanisms underlying formation of the plant cuticle

Research Project

Project/Area Number 16H04806
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionMeiji University (2018-2020)
Osaka University (2016-2017)

Principal Investigator

Tanaka Hirokazu  明治大学, 農学部, 専任准教授 (10589922)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Keywordsクチクラ / ABCトランスポーター / 細胞膜 / 輸送体 / 膜交通 / 小胞輸送 / シロイヌナズナ / 表皮分化 / ABC輸送体 / 植物分子 / オルガネラ・細胞壁 / 植物 / 細胞・組織 / トランスゴルジ網 / 細胞、組織 / 発生・分化
Outline of Final Research Achievements

The plant cuticle covers aerial organs such as leaves, stem and floral organs, and plays essential roles in water retention, defense against pathogen, and prevention of organ fusion during their development. In the present research, we have utilized an Arabidopsis ABC transporter ABCG11, which is mainly expressed in epidermis and promote cuticle formation. According to the previous studies, ABCG11 localizes at the plasma membrane of the epidermal cells and export cuticle precursor. Therefore, it is plausible to speculate that localization of ABCG11 at the plasma membrane is a prerequisite for its functionality. In order to understand the mechanisms involved in intracellular trafficking of ABCG11, we have carried out screening for the sequence-based determinant for ABCG11 localization, and genetic screen for regulatory components involved in ABCG11 localization.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

シロイヌナズナのABCG11は、地上部の器官のクチクラ形成において、クチクラの主な構成要素であるクチンとワックスの両方の輸送に関わると考えられている極めて重要な輸送体である。ABCG11は細胞膜に局在することが適切に機能するために必要であると考えられるが、細胞膜にABCG11を分布されるためのしくみは十分に理解されていなかった。本研究ではABCG11の細胞膜局在に関与しうる制御因子の候補や、ABCG11の細胞膜局在に必要なアミノ酸配列を同定した。本研究で得られた変異型ABCG11や、制御因子などの研究材料を活用した研究を継続することで、ABCG11の局在制御機構の理解が深まると期待される。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] BEN3/BIG2 ARF GEF is Involved in Brefeldin A-Sensitive Trafficking at the trans-Golgi Network/Early Endosome in Arabidopsis thaliana2017

    • Author(s)
      Kitakura Saeko、Adamowski Maciek、Matsuura Yuki、Santuari Luca、Kouno Hirotaka、Arima Kohei、Hardtke Christian S、Friml Jiri、Kakimoto Tatsuo、Tanaka Hirokazu
    • Journal Title

      Plant & Cell Physiology

      Volume: 58 Issue: 10 Pages: 1801-1811

    • DOI

      10.1093/pcp/pcx118

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 植物のクチクラ形成に関与するABC輸送体の局在制御機構の解析2019

    • Author(s)
      田中博和、田井聡美、橋口雄樹、江口めぐみ、三谷啓太、柿本辰男
    • Organizer
      第60回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物のクチクラ形成に関与するABC輸送体の細胞膜局在に関わる局在化配列の探索2018

    • Author(s)
      田中博和、田井聡美、橋口雄樹、柿本辰男
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] PEL1/ABCG11 タンパク質の細胞膜局在に関わる新規因子の探索2017

    • Author(s)
      田井聡美、柿本辰男、田中博和
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学 郡元キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Genetic screen to identify endosomal trafficking components involved in localization of plasma membrane proteins in Arabidopsis thaliana2017

    • Author(s)
      田中博和
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学 郡元キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 植物のクチクラ形成に関与する新規制御因子の探索2017

    • Author(s)
      田中 博和, 田井 聡美, 橋口 雄樹, 鎌田 和, 柿本 辰男
    • Organizer
      日本植物学会 第81回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ABCG11の細胞膜への局在制御メカニズムの研究2017

    • Author(s)
      橋口 雄樹, 田井 聡美, 田中 左恵子, 柿本 辰男, 田中 博和
    • Organizer
      日本植物学会 第81回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナの表皮において細胞極性制御に関わる受容体型プロテインキナーゼの解析2017

    • Author(s)
      河野 啓貴, 柿本 辰男, 田中博和
    • Organizer
      日本植物学会 第81回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物のクチクラ形成に関与するABC輸送体の局在制御因子の探索2017

    • Author(s)
      田中博和, 田井聡美, 橋口雄樹, 鎌田和, 柿本辰男
    • Organizer
      第40回 日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物のクチクラ形成関連輸送体 ABCG11 の局在制御に関わる因子の探索2016

    • Author(s)
      田井聡美、柿本辰男、田中博和
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-11-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナのPEL1/ABCG11タンパク質の細胞膜局在に関わる新規因子の探索2016

    • Author(s)
      田井聡美、柿本辰男、田中博和
    • Organizer
      第11回トランスポーター研究会
    • Place of Presentation
      京都大学 宇治キャンパス
    • Year and Date
      2016-07-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2024-12-25  

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