Roles of novel mechanosensitive calcium channels in perception of physical stimuli in Arabidopsis

• Project/Area Number: 21370017
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: Tokyo Gakugei University
• Principal Investigator: IIDA Hidetoshi 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (70124435)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): IIDA Kazuko 東京都医学総合研究所, 主任研究員 (40151229) ; IWANO Megumi 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (50160130)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2011: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2010: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2009: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
• Keywords: 環境応答 / 機械・低温刺激 / 機械受容チャネル / カルシウムチャネル / カルシウムシグナル / シグナル伝達 / 構造機能相関 / 膜貫通領域 / 植物 / シロイヌナズナ / イオンストレス / ストレス耐性植物 / 機械刺激 / 低温刺激 / カルシウム / マグネシウム感受性 / GUS染色

Research Abstract

In this project, we studied on the roles of novel mechanosensitive calcium channel candidates, MCA1 and MCA2, in perception of physical stimuli in Arabidopsis. The two proteins were first reported by our research group in 2007. Here, we have shown that MCA1, which is expressed at the root tip, is involved in perception of hardness of agar medium. By contrast, MCA2, which is not expressed there, is not responsible for perception of it. In addition, we have shown that both MCA1 and MCA2 function in perception of cold shock.

Research Products

• [Journal Article] Expression of arabidopsis MCA1 enhanced mechanosensitive channel activity in the Xenopus laevis oocyte plasma membrane (2012)
  • Author(s): Furuichi, T., Iida, H., Sokabe, M., and Tatsumi, H.
  • Journal Title: Plant Signal. Behav Volume: 7巻(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A gain-of-function mutation in gating of Corynebacterium glutamicum NCgl1221 causes constitutive glutamate secretion (2012)
  • Author(s): Nakayama, Y., Yoshimura, K., and Iida H.
  • Journal Title: Appl. Environ. Microb Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] KlMID1 a relavant key player between ER homeostasis and mitochondrial dysfunction in Kluyveromyces lactis (2012)
  • Author(s): Zanni, E., Franco, M., Nakano, M., Iida, H., Palleschi, C., Uccelletti, D.
  • Journal Title: Microbioloy Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Plasma membrane protein OsMCA1 is involved in regulation of hypo-osmotic shock-induced Ca^<2+> influx and modulates generation of reactive oxygen species in cultured rice cells (2012)
  • Author(s): 来須孝光、西川大輔、山崎友香里、後藤真理子、中野正貴、濱田晴康、山中拓哉、飯田和子、中川祐子、佐治光、篠崎一雄、飯田秀利、朽津和幸
  • Journal Title: BMC Plant Biology Volume: 12巻 Issue: 1 Pages: 11-11
  • DOI: 10.1186/1471-2229-12-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of the putative Ca^<2+>- permeable mechanosensitive channels, NtMCA1 and NtMCA2, in Ca2+ uptake, Ca2^<+>-dependent cell proliferation and mechanical stress-induced gene expression in tobacco (Nicotiana tabacum) BY-2 cells (2011)
  • Author(s): Kurusu T, Yamanaka T, Nakano M, Takiguchi A, Ogasawara Y, Hayashi T, Iida K, Hanamata S, Shinozaki K, Iida H, Kuchitsu K
  • Journal Title: Journal of Plant Research Volume: 13(印刷中) Issue: 4 Pages: 555-568
  • DOI: 10.1007/s10265-011-0462-6
  • NAID: 10030803989
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Plasma membrane protein OsMCA1 is involved in regulation of hypo-osmotic shock-induced Ca^<2+> influx and modulates generation of reactive oxygen species in cultured ricecells (2011)
  • Author(s): Kurusu, T., Nishikawa, D., Yamazaki, Y., Gotoh, M., Nakano, M., Hamada, H., Yamanaka, T., Iida, K., Nakagawa, Y., Saji, H., Shinozaki, K., Iida, H., Kuchitsu, K.
  • Journal Title: BMC Plant Biol Volume: 12巻 Pages: 11-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Determination of structural regions important for Ca^<2+> uptake activity in Arabidopsis MCA1 and MCA2 expressed in yeast (2011)
  • Author(s): Nakano, M., Iida, K., Nyunoya, H., andIida, H.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol Volume: 52巻 Pages: 1915-1930
  • NAID: 10030305302
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanoreception in motile flagella of Chlamydomonas (2011)
  • Author(s): Fujiu, K., Nakayama, Y., Iida, H., Sokabe, M., and Yoshimura, K.
  • Journal Title: Nat. Cell Biol Volume: 13巻 Pages: 630-633
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanoreception in motile flagella of Chlamydomonas (2011)
  • Author(s): Fujiu, K., Nakayama, Y., Iida, H., Sokabe, M., Yoshimura, K.
  • Journal Title: Nat.Cell Biol. Volume: 13 Pages: 630-633
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Determination of structural regions important for Ca^<2+> uptake activity in Aranidopsis MCA1 and MCA2 expressed in yeast (2011)
  • Author(s): Nakano, M., Iida, K., Nyunoya, H., Iida, H.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. Volume: 52 Pages: 1915-1930
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MCA1 and MCA2 that mediate Ca^<2+> uptake have distinct and overlapping roles in Arabidopsis (2010)
  • Author(s): Yamanaka, T., Nakagawa, Y., Mori, K., Nakano, M., Imamura, T., Kataoka, H., Terashima, A., Iida, K., Kojima, I., Katagiri, T., Shinozaki, K., and Iida, H.
  • Journal Title: Plant Physiol Volume: 152巻 Pages: 1284-1296
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role of glycine residues highly conserved in the S2-S3 linkers of domains I and II of voltage-gated calcium channelα_1 subunits (2010)
  • Author(s): Teng, J., Iida, K., Ito, M., Izumi-Nakaseko, H., Kojima, I., Adachi-Akahane, S., and Iida, H.
  • Journal Title: Biochim. Biophys. Acta Volume: 1798巻 Pages: 966-974
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MCA1 and MCA2 that mediate Ca^<2+> uptake have distinct and overlapping roles in Arabidopsis (2010)
  • Author(s): Yamanaka A, Nakagawa Y, Mori K, Nakano M, Imamura T, Kataoka H, Terashima A, Iida K, Kojima I, Katagiri T, Shinozaki K, 飯田秀利
  • Journal Title: Plant Physiol. 152 Pages: 1284-1296
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Topology analysis of integral membrane proteins by using TEV protease[Article in Chinese] (2009)
  • Author(s): 雷凱健、飯田秀利
  • Journal Title: Chinese J.Biochem.Mol.Biol. 25 Pages: 1053-1057
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 分裂酵母の低浸透圧ショック応答に必要な機械受容チャネル (2012)
  • Author(s): 中山義敬、飯田秀利
  • Organizer: 日本農芸化学会大会2012
  • Place of Presentation: 京都女子大学(京都市)
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] 酵母細胞を利用したシロイヌナズナのMCA1とMCA2の低浸透圧応答性の研究 (2012)
  • Author(s): 中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
  • Organizer: 第53回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都産業大学(京都市)
  • Year and Date: 2012-03-18
• [Presentation] 出芽酵母と植物に固有のCa^<2+>チャネル-その構造と役割 (2012)
  • Author(s): 飯田秀利
  • Organizer: 第53回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都産業大学(京都市)
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] 出芽酵母と植物に固有のCa^<2+>チャネル-その構造と役割 (2012)
  • Author(s): 飯田秀利
  • Organizer: 第53回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都産業大学(京都市)(招待講演)
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] シロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1とMCA2のCa^<2+>取込み活性に重要な領域の特定、 (2011)
  • Author(s): 中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] シロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1とMCA2のCa^<2+>取込み活性に重要な領域の特定 (2011)
  • Author(s): 中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] Mechanosensitive channels essential for survival upon hypo-osmotic shock in fission yeast (2011)
  • Author(s): Nakayama, Y., Yoshimura, K. and Iida, H.
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] シロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2の膜トポロジーの決定 (2011)
  • Author(s): 鎌野俊平、飯田和子、雷凱健、飯田秀利
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] 分裂酵母の低浸透圧ショックに対する生存に必要な機械受容チャネル (2011)
  • Author(s): 中山義敬、吉村建二郎、飯田秀利
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] 植物の機械刺激受容とCa^<2+>シグナリング (2011)
  • Author(s): 飯田秀利
  • Organizer: 日本植物学会第75回大会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス(東京都)
  • Year and Date: 2011-09-17
• [Presentation] 植物の機械刺激受容とCa^<2+>シグナリング (2011)
  • Author(s): 飯田秀利
  • Organizer: 日本植物学会第75回大会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス(東京都)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-17
• [Presentation] Novel mechanosensors generating calcium signals-a lessen from plants (2011)
  • Author(s): Iida, H.
  • Organizer: 第88回日本生理学会大会第116回日本解剖学会総会・全国学術集会合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2011-03-28
• [Presentation] 酵母細胞を利用したシロイヌナズナのMCA1およびMCA2のCa^<2+>取込み活性に重要な領域の特定 (2011)
  • Author(s): 中野正貴、飯田秀利、飯田和子、丹生谷博
  • Organizer: 第52回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台市)
• [Presentation] Ca^<2+>透過性機械受容チャネル候補遺伝子MCA1, MCA2がシロイヌナズナの根端成長に及ぼす影響の細胞動力学的解析 (2011)
  • Author(s): 岩元明敏、豊田理沙、飯田秀利
  • Organizer: 第52回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台市)
• [Presentation] Molecular mechanism of gravity-sensing in Arabidopsis seedlings (2010)
  • Author(s): Tatsumi, H., Iida, H., Sokabe, M., Furuichi, T., Toyota, M.
  • Organizer: 日本宇宙生物科学会第24回大会
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台市)
  • Year and Date: 2010-09-17
• [Presentation] シロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補の酵母発現系を用いた構造と機能の解析 (2010)
  • Author(s): 中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(神戸市)
• [Presentation] カルシウム透過性機械受容チャネルの構造と機能 (2010)
  • Author(s): 飯田秀利、中野正貴、原茂恵美子、今村朋美、飯田和子、重松秀樹、永山國昭
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(神戸市)
• [Presentation] Ca^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2の欠損株のイオンストレス感受性 (2010)
  • Author(s): 原茂恵美子、飯田秀利
  • Organizer: 日本植物学会第74回大会
  • Place of Presentation: 中部大学(春日井市)
• [Presentation] 環境ストレス応答に関与するCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2 (2010)
  • Author(s): 中野正貴、飯田和子、原茂恵美子、今村朋美、森研堂、丹生谷博、飯田秀利
  • Organizer: 日本植物学会第74回大会
  • Place of Presentation: 中部大学(春日井市)
• [Presentation] シロイヌナズナMCA変異体の成長に対する重力の影響 (2010)
  • Author(s): 大冨泰弘、曽我康一、若林和幸、飯田秀利、保尊隆享
  • Organizer: 日本宇宙生物科学会第24回大会
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台市)
• [Presentation] Molecular mechanism of gravity-sensing in Arabidopsis seedling (2010)
  • Author(s): Tatsumi, H., Iida, H., Sokabe, M., Furuichi, T., Toyota, M.
  • Organizer: 日本宇宙生物科学会第24回大会
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台市)
• [Presentation] Molecular study on ArabidopsisCa^<2+>-permeable mechanosensitivechannel candidates using yeast (2010)
  • Author(s): Nakano, M., Iida, K., Nyunoya, H., Iida, H.
  • Organizer: 第21回シロイヌナズナ国際研究会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
• [Presentation] 出芽酵母を用いたシロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補の構造と機能の解析 (2010)
  • Author(s): 中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学(熊本市)
• [Presentation] Molecular study on Arabidopsis Ca^<2+>-permeable mechanosensitive channel candidates using yeast (2010)
  • Author(s): Nakano, M., Iida, K., Nyunoya, H., Iida, H.
  • Organizer: 第21回シロイヌナズナ国際研究会議
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
• [Presentation] 環境ストレス応答に関与するCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2 (2010)
  • Author(s): 中野正貴、飯田和子、原茂恵美子、今村朋美、森研堂、丹生谷博、飯田秀利
  • Organizer: 日本植物学会第74回大会シンポジウム「ストレス耐性とイオンチャネル」
  • Place of Presentation: 中部大学(春日井市)
• [Presentation] 出芽酵母を用いたシロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補の構造と機能の解析 (2010)
  • Author(s): 中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学
• [Presentation] 出芽酵母のCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補Mid1とZds1/Zds2の物理的・遺伝的相互作用の解析 (2009)
  • Author(s): 平出恵利華、後藤純、三上薫、岩崎滋美、宇井千明、飯田秀利
  • Organizer: 第32日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2009-12-12
• [Presentation] Structure-function analysis of Arabidopsis Ca^<2+>-permeable mechanosensitive channel candidates using a yeast Ca^<2+> channel mutant (2009)
  • Author(s): Nakano, M., Iida, K., Nyunoya, H., andIida, H.
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2009-12-12
• [Presentation] 出芽酵母のCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補Mid1とZds1/Zds2の物理的・遺伝的相互作用の解析 (2009)
  • Author(s): 平出恵利華、後藤純、三上薫、岩崎滋美、宇井千明、飯田秀利
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2009-12-12
• [Presentation] Structure and function of potential Ca^<2+>-permable mechanosensitive channels in Arabidopsis thaliana (2009)
  • Author(s): 飯田秀利
  • Organizer: 第8回統合バイオサイエンスシンポジウム
  • Place of Presentation: ヤマハリゾートつま恋(掛川市)
  • Year and Date: 2009-11-18
• [Presentation] シロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補の構造と機能 (2009)
  • Author(s): 飯田秀利
  • Organizer: 第8回統合バイオサイエンスシンポジウム
  • Place of Presentation: ヤマハリゾートつま恋(掛川市)
  • Year and Date: 2009-11-18
• [Presentation] 生き物が重力を感じる仕組み、筑波宇宙センター公開市民講座「きぼう」の小さな宇宙飛行士たち-いろいろな生き物を宇宙につれて行くのはなぜだろう?- (2009)
  • Author(s): 飯田秀利
  • Place of Presentation: 筑波宇宙センター(つくば市)
  • Year and Date: 2009-10-04
• [Presentation] Role of glycine residues highly conserved in the domain I/II S2-S3 linkers of voltage-gated calcium channel a1 subunits (2009)
  • Author(s): Teng, J., Izumi-Nakaseko, H., Iida, K., Kojima, I., Adachi-Akahane, S., Iida, H.
  • Organizer: 第36回国際生理学会世界大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都市)
  • Year and Date: 2009-07-29
• [Presentation] Role of glycine residues highly conserved in the domain I/II S2-S3 linkers of voltage-gated calcium channel α1 subunits. (2009)
  • Author(s): Jinfeng Teng, Hiroko Izumi-Nakaseko, 飯田和子, Itaru Kojima, Satomi Adachi-Akahane, 飯田秀利
  • Organizer: 第36回国際生理学会世界大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都市)
  • Year and Date: 2009-07-29
• [Presentation] Ca^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2欠損株の塩ストレス感受性 (2009)
  • Author(s): 今村朋美、飯田秀利
  • Organizer: 日本植物学会第73回大会
  • Place of Presentation: 山形大学(山形市)
• [Presentation] Structural analysis of Arabidopsis Mca2 using Zernike phase-contrast images. (2009)
  • Author(s): 重松秀樹、飯田和子、中野正貴、飯田秀利、永山國昭
  • Organizer: 日本顕微鏡学会第65回学術講演会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(仙台市)
• [Presentation] Ca^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2欠損株の塩ストレス感受性 (2009)
  • Author(s): 今村朋美、飯田秀利
  • Organizer: 日本植物学会第73回大会
  • Place of Presentation: 山形大学
• [Remarks]
  • URL: http://www.u-gakugei.ac.jp/~iida/
• [Remarks]
  • URL: http://www.u-gakugei.ac.jp/~iida/
• [Remarks]
  • URL: http://www.u-gakugei.ac.jp/~iida/