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環境シグナル応答性の細胞壁構造タンパク質の機能と細胞壁内移行

Research Project

Project/Area Number 19039003
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

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

Principal Investigator

西谷 和彦  Tohoku University, 大学院・生命科学研究科, 教授 (60164555)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横山 隆亮  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 講師 (90308023)
横山 隆亮  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 講師 (90302083)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywords植物 / タンパク質 / 細胞壁 / プロテオーム / 分泌
Research Abstract

シロイヌナズナ花茎の二次細胞壁形成に関わる数種の細胞壁遺伝子群の発現は、花茎を横倒しにすると減少し、逆に荷重を掛けることにより増加することを明らかにした。この結果は、シロイヌナズナ花茎の二次壁形成が花茎に掛かる負荷を何らかの形で感受して制御されているとする仮説を支持している。シロイヌナズナ花茎の基部にAtPME61はペクチンを脱メチル化する酵素をコードし, シロイヌナズナ花茎基部の皮層の特定の細胞列で特異的に発現していることを実証した, このタンパク質機能の欠損により花茎の力学的強度が低下し, 支持組織機能に支障が生じた。ヒメツリガネゴケゲノム内に32のXTH遺伝子(PpXTHs)のORFを同定し, 個々の遺伝子についての組織特異的発現様式を明らかにした。更に, GUS融合タンパク質を発現させた形質転換体を用いてPpXTH32が原子体の原形質内に局在することを見いだした。これらの結果は, 維管束植物とは異なる進化戦略をとって, 陸上で生きるコケの形態形成においてもXTH遺伝子群が組織特異的役割を担っていることを示している点で興味深い。細胞壁タンパク質のファミリーのメンバーの中にも細胞内に局在するものがある点も興味深い。OsXTH19がイネのキシログルカンに作用し, 細胞伸長の制御に関わることを組換えタンパク質による酵素反応機構およびRNAi形質転換体の解析より明らかにした。grp1変異体を用いて解析を進めてきたグリシンリッチ糖タンパク質GRP1の機能と分泌後の細胞壁中移行に関する研究は, 変異体の機能解析が困難であることが判明したため実施を取りやめた。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (21 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The AtXTH28 gene, a xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase is invol ved in automatic self-pollination in Arabidopsis thaliana.2009

    • Author(s)
      Kasumi Kurasawa
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology 50

      Pages: 413-422

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    • Author(s)
      Koizumi K, Yokoyama R, Kamada M, Omori K, Ishioka N, Takeoka H, Shimazu T, Nishitani K
    • Journal Title

      Biological Sciences in Space 21

      Pages: 48-55

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  • [Journal Article] JAXA Space plant research on the ISS with European modular cultivation system.2007

    • Author(s)
      Kamada M, Omori, K, Nishitani K, Hoson T, Shimazu T, Ishioka N
    • Journal Title

      Biological Sciences in Space 21

      Pages: 62-66

    • NAID

      10019793571

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    • Author(s)
      近藤始彦
    • Organizer
      日本作物学会第227回講演会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場エポカルつくば
    • Year and Date
      2009-03-28
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      原吉直
    • Organizer
      第50回日本植物生理学会年会
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      名古屋大学
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      佐藤香梨
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      名古屋大学
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      2009-03-24
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      名古屋大学
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      2009-03-24
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      福島大学
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      2008-12-14
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      佐藤香梨
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      日本植物学会東北支部第21回福島大会
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      福島大学
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      2008-12-14
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      小泉健人
    • Organizer
      日本植物学会東北支部第21回福島大会
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      福島大学
    • Year and Date
      2008-12-14
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      原吉直
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      第31回日本分子生物学会年会
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      神戸ポートアイランド
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      西谷和彦
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      日本宇宙生物科学会第22回大会
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      奈良県立医科大学
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      2008-09-27
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      西谷和彦
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      日本宇宙生物科学会第22回大会
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      奈良県立医科大学
    • Year and Date
      2008-09-27
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  • [Presentation] イネのキシログルカン転移酵素/加水分解酵素(XTH)の機能解析2008

    • Author(s)
      原吉直
    • Organizer
      日本植物学会72回大会
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      高知大学
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      2008-09-25
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  • [Presentation] ヒメツリガネゴケのエンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素(PpXTH)遺伝子ファミリーの解析2008

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      上垣陽平
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      日本植物学会72回大会
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      高知大学
    • Year and Date
      2008-09-25
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  • [Presentation] 陸上植物の細胞壁機能の進化2008

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      横山隆亮, 西谷和彦
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      第49回日本植物生理学会年会
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      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2008-03-20
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  • [Presentation] Cell-type specific roles for members of the XTH family of proteins in plants2008

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      Nishitani K, Yokoyama R, Osato Y, Matsui A, Kurasawa K, Hara Y, Uwagaki Y
    • Organizer
      Frontier in Plant Proteome Research
    • Place of Presentation
      つくば農林ホール
    • Year and Date
      2008-03-11
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  • [Presentation] シロイヌナズナの支持組織形成に関わる遺伝子機能解明を目指した宇宙実験,Cell Wall2008

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      小泉健人, 横山隆亮, 鎌田源司, 大森克徳, 石岡憲昭, 嶋津徹, 西谷和彦
    • Organizer
      第24回宇宙利用シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-01-18
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 陸上植物のエンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素遺伝子ファミリーの比較解析2007

    • Author(s)
      横山隆亮, 原田太郎, 西谷和彦
    • Organizer
      第28回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2007-12-12
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  • [Presentation] シロイヌナズナの花茎形成における細胞壁関連遺伝子群の包括的な機能解析2007

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      野上三貴, 小泉健人, 横山隆亮, 西谷和彦
    • Organizer
      第28回日本分子生物学会年会
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      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2007-12-11
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  • [Presentation] A role of plasma membrane H+-ATPase in anoxic tolerance of pondweed turions.2007

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      Hara Y, Yokoyama R, Nishitani K, Ishizawa K
    • Organizer
      9th Conference of the International Society for Plant Anaerobiosis
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      松島大観荘
    • Year and Date
      2007-11-22
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  • [Presentation] 花茎の形態形成と細胞壁関連遺伝子2007

    • Author(s)
      横山隆亮, 西谷和彦
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      日本植物学会71回大会
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2007-09-07
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  • [Presentation] Cell-type specific roles for XTH family of proteins2007

    • Author(s)
      Osato Y. Matsui A., Kurasawa K, Yokoyama R, Nishitani K
    • Organizer
      Copenhagen 2007 XI Cell Wall Meeting
    • Place of Presentation
      Copenhagen
    • Year and Date
      2007-08-14
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  • [Presentation] Functional analyses of an Arabidopsis cell wall genes involved in physical properties of xylem cell wall proteins2007

    • Author(s)
      Yokoyama R, Nishitani K.
    • Organizer
      Copenhagen 2007 XI Cell Wall Meeting
    • Place of Presentation
      Copenhagen
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/nishitani_lab/index.html

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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