植物細胞個別化と酸化還元状態リアルタイム可視化

• Project/Area Number: 18658041
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied biochemistry
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 久堀 徹 Tokyo Institute of Technology, 資源化学研究所, 准教授 (40181094)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池田 富樹 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (40143656) ; 田中 一朗 横浜市立大学, 大学院・国際総合科学研究科, 教授 (60175445)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2007: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2006: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 植物プロトプラスト / レドックス調節 / 緑色蛍光蛋白質 / 光微細加工 / 酸化ストレス / サリチル酸 / 緑色蛍光タンパク質

Research Abstract

(1)光微細加工技術を利用した細胞檻の作製
顕微鏡の観察用ガラス基板表面に高さ50μm,格子幅20-50μmの檻を光微細加工技術を用いて作製した。特に、細胞のトラップ効率を高めるため、格子形状を柱ではなく衝立型にしたものが、効率よく細胞をトラップできることがわかった。
(2)植物細胞内の小器官のレドックス状態のリアルタイムの可視化
酸化還元応答GFPを植物内オルガネラへの移行シグナルを接続し、葉緑体、ミトコンドリア、細胞質に発現できるような形質転換植物の根組織からプロトプラストを調製し、光微細加工で作成した格子付きガラスを用いて顕微鏡観察を行った。還元剤、酸化剤による細胞内の変化を確認後、植物細胞に用いられるエリシターとしてジャスモン酸およびサリチル酸による細胞内の酸化還元状態の変化を確認した。特に、サリチル酸によって特異的に細胞内が酸化されること、その効果が一過的であること、ミトコンドリアに比べ細胞質が素早く酸化されることなどの結果を得た。
(3)大型植物細胞膜の水輸送能(田中)
昨年度に引き続き、ユリ緑葉から調製した大型プロトプラストを細胞檻で固定し、外液交換によって細胞サイズの変化を指標として細胞の水輸送能を測定した。