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ゼニゴケの精子形成と鞭毛機能におけるRAB GTPaseの役割の解析

Research Project

Project/Area Number 16J04519
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

南野 尚紀  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords膜交通 / RAB GTPase / ゼニゴケ / 精子 / 鞭毛 / イメージング
Outline of Annual Research Achievements

RAB GTPaseは膜交通を制御する進化的に保存された分子であり,標的膜への特異的な繋留に関わる.これまでに,申請者は基部陸上植物であるゼニゴケのゲノム中からRAB GTPaseをコードするすべての遺伝子を同定した.さらにその発現パターンや細胞内局在を観察した結果,雄性生殖器で特異的に発現するRAB GTPaseを見出している.この雄性生殖器で特異的に発現するRAB GTPaseの機能解析を通して,膜交通が精子・鞭毛機能に果たす役割とその進化についての理解を目指した.
当該年度は,前年度に確立した精子形成過程のライブイメージング手法を用いて,精子形成過程における鞭毛関連因子の動態を明らかにした.さらに,ターゲットとしているRAB GTPaseのひとつについて,その細胞内動態の観察を行った.その結果,一部の鞭毛関連因子と類似する局在パターンが観察され,鞭毛機能への密接な関連が示唆された.
また,そのRAB GTPaseの一次構造から,特徴的な機能ドメインを見出した.この機能ドメインに変異を加えると,変異体における精子の運動性の異常を回復できなくなることから,この機能ドメインが機能に重要であることが明らかになった.
以上の結果から,ゼニゴケの精子における鞭毛形成機構の一端を明らかにするとともに,ゼニゴケの精子が鞭毛機能を解析する上で重要なツールになりうることを示した.

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] RAB GTPases in the Basal Land Plant Marchantia polymorpha2018

    • Author(s)
      Minamino Naoki、Kanazawa Takehiko、Era Atsuko、Ebine Kazuo、Nakano Akihiko、Ueda Takashi
    • Journal Title

      Plant Cell Phys.

      Volume: in press Issue: 4 Pages: 850-861

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy027

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Insights into Land Plant Evolution Garnered from the Marchantia polymorpha Genome.2017

    • Author(s)
      Bowman J, Kouchi T,..(106名)..Yokoyama R, ..(4名)
    • Journal Title

      Cell

      Volume: 171 Issue: 2 Pages: 287-304

    • DOI

      10.1016/j.cell.2017.09.030

    • NAID

      120006353839

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dynamic reorganization of the endomembrane system during spermatogenesis in Marchantia polymorpha2017

    • Author(s)
      Minamino, N., Kanazawa, T., Nishihama, R., Yamato, T.K., Ishizaki, K., Kohchi, T., Nakano, A. and Ueda, T.
    • Journal Title

      J. Plant Res.

      Volume: 印刷中 Issue: 3 Pages: 433-441

    • DOI

      10.1007/s10265-017-0909-5

    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ゼニゴケRAB21の機能解析2018

    • Author(s)
      南野尚紀、金澤建彦、西浜竜一、河内孝之、中野明彦、上田貴志
    • Organizer
      第59回植物生理学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼニゴケ精子形成・機能に関わる膜交通システムの解析2017

    • Author(s)
      南野尚紀, 金澤建彦,法月卓也,西浜竜一,大和勝幸,石崎公庸,河内孝之,中野明彦,上田貴志
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Analyses of RAB GTPases of Marchantia polymorpha lost in Arabidopsis2017

    • Author(s)
      Minamino Naoki, Ueda Takashi
    • Organizer
      20th European Network for Plant Endomembrane Research meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] RAB GTPaseの二次的喪失とその進化的意義の研究2017

    • Author(s)
      南野尚紀
    • Organizer
      第6回エンドメンブレンミーティング
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼニゴケの精子形成・機能に関わる膜交通システムの解析2017

    • Author(s)
      南野尚紀
    • Organizer
      新学術領域「植物新種誕生の原理」若手の会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼニゴケの精子形成・機能に関わる膜交通の解析2016

    • Author(s)
      南野尚紀
    • Organizer
      新学術領域若手ワークショップ/細胞壁研究者ネットワーク第10回定例研究会
    • Place of Presentation
      KKR熱海(静岡県熱海市)
    • Year and Date
      2016-10-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼニゴケの精子形成・機能に関わる膜交通因子の解析2016

    • Author(s)
      南野尚紀
    • Organizer
      第5回エンドメンブレンミーティング
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2016-09-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Membrane trafficking system plays important roles in sperm functions of Marchantia polymorpha2016

    • Author(s)
      Naoki Minamino, Takehiko Kanazawa, Atsuko Era, Ryuichi Nishihama, Katsuyuki T. Yamato, Kimitsune Ishizaki, Takayuki Kohchi, Akihiko Nakano, Takashi Ueda
    • Organizer
      EMBO Workshop New model system for early land plant evolution
    • Place of Presentation
      Gregor Mendel Institute (Vienna, Austlia)
    • Year and Date
      2016-06-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 基礎生物学研究所 細胞動態研究部門

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/cellular/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 発生細胞生物学研究室

    • URL

      http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/hasseipl/HP/japanese/index.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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