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シングルセル代謝分析に基づいた植物感染応答反応の動的解析

Research Project

Project/Area Number 17034031
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

小林 昭雄  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30115844)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 梶山 慎一郎  大阪大学, 大学院工学研究科, 客員助教授 (20243496)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywordsレーザー細胞加工 / シングルセル / 代謝産物分析 / 感染応答 / レーザ細胞加工 / 植物感染応答
Research Abstract

従来の植物の感染応答研究では主に、個体全体や、組織レベルでの代謝変動や遺伝子発現パターンの追跡に終始しており、個々の細胞で生じている応答のいわば"静的な平均"しか見てこなかった。しかしながら、感染応答メカニズムの全容を捉えるには、細胞の機能分化、すなわち、特定細胞内あるは、細胞間における代謝産物の動態を把握することが重要である。これをなしうるには、試料が生きた状態あるいは、より生に近い状態で個々の細胞の代謝分析を行う技術が必要になる。申請者はこれまで、パルスレーザーを用い、植物組織中の単一細胞に人為的感染反応を生じさせる技術、特定細胞から細胞内容物を取得する技術等の開発に成功している。本研究では、これらの技術と、本特定領域の主眼である顕微分光分析技術さらには近年発展の著しいデータマイニングの手法を組み合わせて、病原微生物感染時に誘起される動的代謝変動を個々の細胞レベルで解析することを目的としている。本年度は、非侵襲で,細胞応答・代謝変動を1細胞レベルで解析するために,レーザー顕微分光解析の検討を行った.エンバク葉肉細胞組織に対してエリシター処理(〜48時間)し,解析を行った結果,アベナンスラミド類に特徴的蛍光を観測し,処理の有無によって蛍光波長-空間マップに明瞭な差異が見られた.また,Capillary LC-ESI-MS分析を用いて解析を行った結果,蛍光波長-空間マップにおける差異が代謝産物の量比と相関関係があることが示された.このことにより、これらの技術・解析手法を用いることでエリシター刺激を受けた細胞及び周辺細胞の時間的・空間的な動的感染応答反応を1細胞レベルで解析可能であることが示唆された.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (5 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Novel plant transformation system by gene-coated gold particle introduction into specific cell using ArF excimer laser2007

    • Author(s)
      S.Kajiyama, F.Inoue, Y.Yoshikawa, T.Shoji, E.Fukusaki, A.Kobayashi
    • Journal Title

      Plant Biotechnology 「in press」(印刷中)

    • NAID

      10021911546

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A novel microsurgery method for intact plant tissue at the single cell level using ArF excimer laser microprojection2006

    • Author(s)
      S.Kajiyama, T.Shoji, S.Okuda, Y.Izumi, E.Fukusaki, A.Kobayashi
    • Journal Title

      Biotechnology and Bioengineering 93 (2)

      Pages: 325-331

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Single cell-based analysis of Torenia petal pigments by a combination of ArF excimer laser micro sampling and nano-HPLC-Mass spectrometry2006

    • Author(s)
      S.Kajiyama, K.Harada, E.Fukusaki, A.Kobayashi
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering 102 (6)

      Pages: 575-578

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Highly sensitive spectral interferometric four-wave mixing microscopy near the shot noise limit and its combination with two-photon excited fluorescence microscopy2006

    • Author(s)
      K.Isobe, Y.Ozeki, T.Kawasumi, S.Kataoka, S.Kajiyama, K.Fukui, K.Itoh
    • Journal Title

      Opt. Express 14

      Pages: 11204-11214

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Novel microsurgery method for intact plant tissue at the single cell level using ArF excimer laser microprojection2005

    • Author(s)
      S.KAJIYAMA, A.KOBAYASHI et al.
    • Journal Title

      Biotechnology and Bioengineering Vol.93, No.2

      Pages: 325-331

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Book] ナノバイオ大辞典2007

    • Author(s)
      山根恒夫, 松永是, 民谷栄一 監修, 梶山慎一郎(執筆分担)
    • Total Pages
      636
    • Publisher
      株式会社 テクノシステム
    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] PCRにより増幅された伸長DNA鎖の検出方法、および、標的配列の測定方法2006

    • Inventor(s)
      梶山慎一郎, 福崎英一郎, 梨原 善行, 広実 慶彦
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪大学
    • Industrial Property Number
      2006-346582
    • Filing Date
      2006-12-22
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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