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Integrated analysis of plant-specific actin-myosin transport by controlling myosin XI velocity artificially

Research Project

Project/Area Number 23770060
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionWaseda University (2014)
The Institute of Physical and Chemical Research (2011-2013)

Principal Investigator

TOMINAGA Motoki  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 講師 (50419892)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2013: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords原形質流動 / 細胞内輸送 / ミオシン / 植物成長 / 植物ミオシン / 成長制御 / 植物生理学
Outline of Final Research Achievements

I have revealed physiological function of cytoplasmic streaming by controlling myosin XI velocity artificially. I generated high- and low-speed chimeric myosin XI by replacing the motor domains of Arabidopsis thaliana myosin XI with those of Chara coralline myosin XI and Homo sapiens myosin Vb, respectively. Surprisingly, the plant sizes of the transgenic Arabidopsis expressing high- and low-speed chimeric myosin XI were larger and smaller, respectively, than that of the wild-type plant. This size change correlated with acceleration and deceleration, respectively, of cytoplasmic streaming. These results strongly suggest that cytoplasmic streaming is a key determinant of plant size.

Report

(5 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (43 results)

All 2015 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (32 results) (of which Invited: 7 results) Book (3 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Kinetic mechanism of Nicotiana tabacum myosin-11 defines a new type of a processive motor.2015

    • Author(s)
      Ralph P. Diensthuber, Motoki Tominaga, Matthias Preller,, Falk K. Hartmann, Hidefumi Orii,, Igor Chizhov, Kazuhiro Oiwa,, and Georgios Tsiavaliaris
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 29 Issue: 1 Pages: 81-94

    • DOI

      10.1096/fj.14-254763

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Characterization and Subcellular Localization of Arabidopsis class VIII myosin, ATM1.2014

    • Author(s)
      *Takeshi Haraguchi, *Motoki Tominaga, Rie Matsumoto, Kei Sato, Akihiko Nakano, Keiichi Yamamoto, and Kohji Ito (*Both authors contributed equally to this work)
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 289 Issue: 18 Pages: 12343-12355

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.521716

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  • [Journal Article] Cytoplasmic streaming velocity as a plant size determinant2013

    • Author(s)
      M. Tominaga, A. Kimura, E. Yokota, T. Hamaguchi, T. Shimmen, K. Yamamoto, A. Nakano, and K. Ito
    • Journal Title

      Dev. Cell

      Volume: 27 Issue: 3 Pages: 45-352

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2013.10.005

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Calcium-induced mechanical change in the neck domain alters the activity of plant myosin XI2012

    • Author(s)
      Motoki Tominaga, Hiroaki Kojima, Etsuo Yokota, Rinna Nakamori, Michael Anson, Teruo Shimmen, and Kazuhiro Oiwa
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 287 Issue: 36 Pages: 30711-30718

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.346668

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  • [Journal Article] Plant specific myosin XI, a molecular perspective2012

    • Author(s)
      Motoki Tominaga and Akihiko Nakano
    • Journal Title

      Front. Plant Sci.

      Volume: 3 Pages: 211-211

    • DOI

      10.3389/fpls.2012.00211

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  • [Presentation] シロイヌナズナミオシンMYA1、MYA2の結合タンパク質の探索2014

    • Author(s)
      勝俣幸平, 富永基樹, 原口武士, 筒井千晶, 中野明彦, 伊藤光二
    • Organizer
      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      神奈川県,明治大学
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      2014-09-12 – 2014-09-14
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  • [Presentation] シロイヌナズナミオシン11Kの尾部結合タンパク質の探索2014

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      筒井千晶, 富永基樹, 原口武士, 勝俣幸平, 中野明彦, 伊藤光二
    • Organizer
      日本植物学会第78回大会
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      神奈川県,明治大学
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      諏訪貴大, 大矢里美, 貴嶋紗久, 富永基樹, 大木高志, 中野明彦,石渡信一, 上田太郎, 伊藤光二
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      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      神奈川県,明治大学
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      2014-09-12 – 2014-09-14
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      脇坂達哉, 富永基樹, 原口武士, 中野明彦, 伊藤光二
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      日本植物学会第78回大会
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      神奈川県,明治大学
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      2014-09-12 – 2014-09-14
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      Motoki Tominaga
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      25th International Conference on Arabidopsis Research
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      University of British Columbia, Vancouver, Canada
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      2014-07-28 – 2014-08-01
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      富永基樹
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      学習院大学生命科学シンポジウム「生命の秘密を解く鍵をもとめて
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      東京都,学習院大学
    • Year and Date
      2014-05-31
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      富永基樹
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      公開シンポジウム「多様な光合成の世界」
    • Place of Presentation
      奈良県,近畿大学
    • Year and Date
      2014-05-30 – 2014-05-31
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  • [Presentation] Plant size regulation through artificial control of myosin velocity responsible for cytoplasmic streaming2013

    • Author(s)
      Motoki Tominaga
    • Organizer
      Green Biotechnology for Global Sustainability
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      千里ライフサイエンスセンター(大阪)
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  • [Presentation] シロイヌナズナで発現している17種類のミオシンの網羅的酵素解析2012

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      伊藤光二, 原口武士, 松本梨江, 中野明彦, 山本啓一, 富永基樹
    • Organizer
      日本植物学会第76回大会
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      兵庫県立大学(兵庫)
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  • [Presentation] ミオシンXI の1 分子解析2012

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      森川高光, 岩城光宏, 伊藤光二, 木村篤, 富永基樹, 池崎圭吾, 小森智貴, 藤田恵介, 中野明彦, 山本啓一, 柳田敏雄
    • Organizer
      日本植物学会第76回大会
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      兵庫県立大学(兵庫)
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  • [Presentation] 分子レベルから眺める原形質流動2012

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      富永基樹, 伊藤光二, 小嶋寛明, 横田悦雄, 山本啓一, 新免輝男, 大岩和弘, 中野明彦
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      日本植物学会第76回大会
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      兵庫県立大学(兵庫)
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  • [Presentation] シロイヌナズナミオシン XI-AとXI-Cの活性測定について2012

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      宮内健太, 佐藤暁, 富永基樹, 中野明彦, 原口武士, 山本啓一, 伊藤光二
    • Organizer
      日本植物学会第76回大会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学(兵庫)
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] シロイヌナズナミオシンXI-Iは、アクチンへの親和性が高く、アクチン滑り速度は低いユニークなミオシンである2012

    • Author(s)
      原口武士, 富永基樹, 中野明彦, 山本啓一, 伊藤光二
    • Organizer
      日本植物学会第76回大会
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      兵庫県立大学(兵庫)
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  • [Presentation] シロイヌナズナミオシンの網羅的酵素解析2012

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      伊藤光二, 原口武士, 松本梨江, 中野明彦, 山本啓一, 富永基樹
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      日本植物学会第76回大会
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      兵庫県立大学(兵庫)
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  • [Presentation] 速度改変型キメラミオシンXIによる原形質流動速度変化がシロイヌナズナに及ぼす影響2012

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      富永基樹, 木村篤司, 山本啓一, 中野明彦, 伊藤光二
    • Organizer
      日本植物学会第76回大会
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      兵庫県立大学(兵庫)
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  • [Presentation] シャジクモ・シロイヌナズナキメラミオシンXIによる原形質流動高速化は植物の大型化を促す2012

    • Author(s)
      富永基樹
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      2012年 生体運動合同班会議
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      筑波大学(茨城県)
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      第53回日本植物生理学会年会
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      慶応義塾大学日吉キャンパス(神奈川県)
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  • [Presentation] 高速型シャジクモ・シロイヌナズナキメラミオシンXIがシロイヌナズナ細胞内輸送および成長に及ぼす影響2011

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      富永基樹
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      東京大学駒場キャンパス(東京都)
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      富永基樹
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      第84回日本生化学会大会
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      国立京都国際会館(京都府)
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      富永基樹
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      大阪大学生物科学セミナー
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      大阪府,大阪大学
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  • [Presentation] 植物ミオシン:高次機能を担う分子メカニズム

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      富永基樹
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      大阪府,大阪大学
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  • [Presentation] 原形質流動速度の人工的改変による植物のサイズ制御

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      富永基樹
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      奈良県,奈良先端科学技術大学院大学
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      富永基樹, 木村篤司, 横田悦雄,原口武士,新免輝男,山本啓一, 中野明彦, 伊藤光二
    • Organizer
      第65回日本細胞生物学会
    • Place of Presentation
      愛知県,ウインクあいち
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  • [Presentation] 植物サイズ制御における原形質流動の機能およびミオシンXIメンバーの役割分担

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      富永基樹, 伊藤光二, 原口武士, 横田悦雄, 新免輝男, 山本啓一, 中野明彦
    • Organizer
      日本植物学会第77回大会
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      勝俣幸平, 原口武士, 富永基樹, 中野明彦, 山本啓一, 伊藤光二
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      日本植物学会第77回大会
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      北海道,北海道大学
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  • [Presentation] シロイヌナズナクラスVIII ミオシンのATM2 とVIIIB の酵素活性

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      大矢里美, 富永基樹, 観音堂由佳, 松本梨絵, 原口武士, 中野明彦, 山本啓一, 伊藤 光二
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      日本植物学会第77回大会
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      北海道,北海道大学
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      徳原美緒, 富永基樹, 松本梨絵, 観音堂由佳, 原口武士, 中野明彦, 山本啓一, 伊藤光二
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      日本植物学会第77回大会
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      北海道,北海道大学
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      原口武士, 富永基樹, 勝俣幸平, 中野明彦, 山本啓一, 伊藤光二
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      日本植物学会第77回大会
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      北海道,北海道大学
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      富永基樹, 伊藤光二, 原口武士, 横田悦雄, 新免輝男, 山本啓一, 中野明彦
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      生体運動合同班会議
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      千葉県,千葉大学
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      原口武士, 富永基樹, 中野明彦, 山本啓一, 伊藤光二
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      生体運動合同班会議
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      千葉県,千葉大学
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  • [Presentation] 植物における交通網を司るアクチン骨格系とミオシンモーター

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      富永基樹
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      特別推進研究公開シンポジウム
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      東京大学本郷キャンパス,伊藤国際学術研究センター,伊藤謝恩ホール(東京)
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      富永基樹,伊藤光二
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      3
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      日本生物物理学会
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  • [Book] 原形質流動による成長制御から考える植物の光戦略2014

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      富永基樹
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      6
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  • [Book] ライフサイエンス 新着論文レビュー2013

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      富永基樹,伊藤光二
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      大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構 ライフサイエンス統合データベースセンター
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      http://www.jst.go.jp/pr/announce/20131112/index.html

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  • [Remarks] Faster cell mixing leads to larger plants

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      http://www.rikenresearch.riken.jp/eng/research/7633

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 成長増強植物及びその作出方法2012

    • Inventor(s)
      富永基樹
    • Industrial Property Rights Holder
      理化学研究所
    • Filing Date
      2012
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    • Overseas

URL: 

Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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