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植物液胞タンパク質の小胞輸送と高次機能

Research Project

Project/Area Number 18050015
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

嶋田 知生  Kyoto University, 大学院・理学研究科, 助教 (20281587)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Keywords液胞タンパク質 / GFP / 選別輸送レセプター / 液胞 / 貯蔵タンパク質 / レトロマー複合体 / シロイヌナズナ / 突然変異体 / 小胞輸送 / 変異体
Research Abstract

近年,植物の高次機能に細胞内の小胞輸送が重要な役割を果たしていることが明らかとなりつつある.シロイヌナズナ変異体を用いた解析から,茎の重力屈性反応や葉脈形成や塩耐性などに小胞輸送系の遺伝子が関与していることが明らかとなっている.本研究では,液胞タンパク質の輸送変異体を単離し,高次機能における役割を解明することを目的としている.
貯蔵タンパク質の輸送異常を示すmag1変異体は小胞輸送に関与するレトロマー複合体のVPS29であった.レトロマー複合体の別の因子であるVPS35の変異体でも同様に輸送異常が起こることが判明した.さらに詳しく解析するとvps35変異体では,老化葉が早く出現するなどの表現型が見られ,植物体としての表現型も見られた.
より簡便に輸送変異体を取得するためにGFPを用いた新たなスクリーニング法を考案し,多数の新規変異体の取得に成功した.タンパク質蓄積型液胞に局在化するGFPは野生型種子中では不安定であり,弱いGFP蛍光を示す.一方,これを輸送変異体に導入すると,誤って細胞外へ分泌され安定化する.これにより,輸送変異体では種子自体で強いGFP蛍光を示し,変異体のスクリーニングが可能となる.貯蔵タンパク質の選別に関与するVSRは正常であるが,輸送異常を示す変異体を多数取得した.これらの変異体の中には根の伸張不全や稔性の低下などの表現型を示すものがある.これらは栄養器官の液胞タンパク質の小胞輸送の異常により,現れた表現型と考えられる.細胞内輸送が植物の高次機能に関わっていることが明らかとなった.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Arabidopsis VPS35, a retromer component, is required for vacuolar protein sorting and involved in plant growth and leaf senescence.2008

    • Author(s)
      Misako Yamazaki
    • Journal Title

      Plant Cell Physiology 49

      Pages: 142-156

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Arabidopsis KAM2/GRV2 is required for proper endosome formation and functions in vacuolar sorting and determination of the embryo growth axis.2007

    • Author(s)
      Kentaro Tamura
    • Journal Title

      The Plant Cell 19/1

      Pages: 320-332

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Arabidopsis Vacuolar Sorting Mutants (green fluorescent seed) Can Be Identified Efficiently by Secretion of Vacuole-Targeted Green Fluorescent Protein in Their Seeds.2007

    • Author(s)
      Kentaro Fuji
    • Journal Title

      The Plant Cell 19/2

      Pages: 597-609

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] AtVPS29, a putative component of a retromer complex, is required for the efficient sorting of seed storage proteins.2006

    • Author(s)
      Tomoo Shimada
    • Journal Title

      Plant Cell Physiology 47/9

      Pages: 1187-1194

    • NAID

      40007441881

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] MAIG02 is involved in exit of seed storage proteins from the endoplasmic reticulum in Arabidopsis thaliana.2006

    • Author(s)
      Li Lixin
    • Journal Title

      The Plant Cell 18/12

      Pages: 3535-3547

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナ変異体を用いた液胞タンパク質の輸送機構の解明2008

    • Author(s)
      嶋田 知生
    • Organizer
      日本植物生理学会第49回年会
    • Place of Presentation
      札幌
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      冨士 健太郎
    • Organizer
      日本植物生理学会第49回年会
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      札幌
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      李 立新
    • Organizer
      日本植物生理学会第49回年会
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      札幌
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      島田 貴士
    • Organizer
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      白川 一
    • Organizer
      日本植物生理学会第49回年会
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      札幌
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      高橋 英之
    • Organizer
      日本植物生理学会第49回年会
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      札幌
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      上田 晴子
    • Organizer
      日本植物生理学会第49回年会
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      札幌
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  • [Presentation] 貯蔵タンパク質の効率的な液胞選別輸送にはレトロマーが必要である2008

    • Author(s)
      山崎 美紗子
    • Organizer
      日本植物生理学会第49回年会
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      札幌
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  • [Presentation] 植物の液胞選別輸送の分子機構2007

    • Author(s)
      西村 いくこ
    • Organizer
      日本分子生物学会ワークショップ
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-12
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  • [Presentation] Vacuolar sorting mechanism in plants.2007

    • Author(s)
      Ikuko Hara-Nishimura
    • Organizer
      19th FAOBMB Conference
    • Place of Presentation
      Seoul
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  • [Presentation] Vacuolar-Sorting Mutants (green-fluorescent seed) Can Be Efficiently Identified by Secretion of Vacuole-Targeted GFP in Their Seeds of Arabidopsis2007

    • Author(s)
      Kentaro Fuji
    • Organizer
      Plant Biology & Botany 2007 Joint Congress
    • Place of Presentation
      Chicago
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  • [Presentation] A Novel Factor MAIGO2 is Essential for Transport of Seed storage proteins from ER in Arabidopsis thaliana2007

    • Author(s)
      Lixin Li
    • Organizer
      Plant Biology & Botany 2007 Joint Congress
    • Place of Presentation
      Chicago
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  • [Presentation] MAG2 is Involved in Exit of Seed Storage Proteins From the ER in Arabidopsis thaliana.2007

    • Author(s)
      Lixin Li
    • Organizer
      18th International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Beijing
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Oleosins provide freezing tolerance to oil seeds by keeping oil-body sizes small2007

    • Author(s)
      Takashi L. Shimada
    • Organizer
      The Second Asian Symposium on Plant Lipids
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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