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木部道管分化をモデルとした転写因子による細胞形態形成制御機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaMultidimensional Exploration of Logics of Plant Development
Project/Area Number 16H01247
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

小田 祥久  国立遺伝学研究所, 新分野創造センター, 准教授 (30583257)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywords道管 / 微小管 / 細胞壁 / ROP / GTPase / 自己組織化 / 植物
Outline of Annual Research Achievements

木部道管の形態形成の制御機構を明らかにするために、木部道管分化を促進する転写因子VND6の下流で働く新規微小管付随タンパク質IQD13の機能解析を進めました。IQD13の機能欠損株およびRNAi株では後生木部道管の壁孔の形態が異常になっていました。IQDファミリーの中でIQD13と最も相同性の高いIQD14とIQD13の二重変異体ではこの表現型がより強く表れたことから、IQD13とIQD14が相加的に機能していることが示唆されました。IQD13の部分欠損タンパク質を用いてIQD13の各ドメインの機能を解析した結果、IQD13は微小管に相互作用する複数のドメインと細胞膜と相互作用するドメインを持ち、表層微小管を特異的に安定化することが分かりました。細胞壁パターンを制御するROP GTPaseとの関係を調べたところ、IQD13は表層微小管と相互作用して細胞膜上のROP GTPaseの局在を制限していることが分かりました。IQD13の過剰発現によりROP GTPaseの局在が過剰に制限され、細胞壁のパターンも異常になりました。これらの結果から、IQD13は表層微小管の動態に作用し、かつROP GTPaseの局在を制限することにより、細胞壁パターンを制御していることが示唆されました。IQD13は道管以外の細胞でも発現していたことから、微小管とROP GTPaseとの相互作用を介して様々な細胞の形態形成に貢献していることが考えられます。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Emerging roles of cortical microtubule-membrane interactions2018

    • Author(s)
      Oda Y
    • Journal Title

      J Plant Res

      Volume: 131 Issue: 1 Pages: 5-14

    • DOI

      10.1007/s10265-017-0995-4

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CORTICAL MICROTUBULE DISORDERING1 Is Required for Secondary Cell Wall Patterning in Xylem Vessels2017

    • Author(s)
      Sasaki Takema、Fukuda Hiroo、Oda Yoshihisa
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 29 Issue: 12 Pages: 3123-3139

    • DOI

      10.1105/tpc.17.00663

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A novel plasma membrane-anchored protein regulates xylem cell-wall deposition through microtubule-dependent lateral inhibition of Rho GTPase domains2017

    • Author(s)
      Sugiyama Y, Wakazaki M, Toyooka K, Fukuda H, Oda Y
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 27 Issue: 16 Pages: 2522-2528

    • DOI

      10.1016/j.cub.2017.06.059

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Microtubule-dependent targeting of the exocyst complex is necessary for xylem development in Arabidopsis.2017

    • Author(s)
      Vukasinovic N, Oda Y, Pejchar P, Synek L, Pecenkova T, Rawat A, Sekeres J, Potocky M, Zarsky V
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume: 213 Issue: 3 Pages: 1052-1067

    • DOI

      10.1111/nph.14267

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] VND6-induced Xylem Cell Differentiation in Arabidopsis Cell Cultures2017

    • Author(s)
      Oda Y
    • Journal Title

      Methods Mol Biol.1544

      Volume: 1544 Pages: 67-73

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6722-3_6

    • ISBN
      9781493967209, 9781493967223
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 道管の壁孔パターンを制御する ROP GTPase の解析2018

    • Author(s)
      長島慶宜,津川暁,望月敦史,佐々木武馬,福田裕穂,小田祥久
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] CORTICAL MICROTUBULE DISORDERING1 (CORD1) は木部道管細胞において蓄積する細胞壁の構造を制御する2018

    • Author(s)
      佐々木武馬,福田裕穂,小田祥久
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] IQD13 は微小管と細胞膜に相互作用し、二次細胞壁のパターン形成を制御する2018

    • Author(s)
      杉山友希,福田裕穂,小田祥久
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 道管分化における細胞壁パターン形成2017

    • Author(s)
      小田祥久
    • Organizer
      生命科学系学会合同年次大会 ConBio 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Secondary cell wall patterning in metaxylem vessels2017

    • Author(s)
      Yoshihisa Oda
    • Organizer
      TAIWAN-JAPAN Plant Biology 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Moleular basis of secondary cell wall patterning2017

    • Author(s)
      Yoshihisa Oda
    • Organizer
      Bilateral Closure Symposium of GDRI Integrative Plant Biology "The developing plants in its environment"
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞膜ドメインの形を制御する新規の微小管付随タンパク質の解析2017

    • Author(s)
      杉山 友希, 福田 裕穂, 小田 祥久
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規木部細胞分化誘導系を用いた二次細胞壁パターン制御機構の解析2017

    • Author(s)
      小田 祥久, 佐々木 武馬
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 表層微小管の脱配向性を促進する新規微小管局在性タンパク質の機能解析2017

    • Author(s)
      佐々木 武馬, 福田 裕穂, 小田 祥久
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 道管において二次細胞壁パターンを制御する協調的なROPシグナル分子の解析2017

    • Author(s)
      長島 慶宜, 福田 裕穂, 小田 祥久
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 木部道管分化における自律的な細胞壁パターンの形成2017

    • Author(s)
      小田 祥久
    • Organizer
      現象数理学拠点」共同研究集会「時空間ダイナミクス~生命現象における時間変化を伴う空間秩序」
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 道管において壁孔の形成を協調的に制御するROP GTPase シグナルの解析2017

    • Author(s)
      長島慶宜,福田裕穂,小田祥久
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナにおいて道管細胞の構造を制御する新規微小管局在因子の解析2017

    • Author(s)
      佐々木武馬,福田裕穂,小田祥久
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 二次細胞壁のパターン形成において細胞膜ドメインの形は新規の細胞膜‐微小管付随タンパク質により制御される2017

    • Author(s)
      杉山友希,若崎眞由美,佐藤繭子,豊岡公徳,福田裕穂,小田祥久
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Secondary cell wall patterning in metaxylem vessels2016

    • Author(s)
      Yoshihisa Oda, Yoshinobu Nagashima, Yuki Sugiyama, Takema Sasaki, Hiroo Fukuda
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Asia "Latest Advances In Plant Development and Environmental Response"
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Geometry formation of the immobile plant xylem cell2016

    • Author(s)
      Yoshihisa Oda
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] シロイヌナズナにおいて細胞の形態を制御する転写因子の探索2016

    • Author(s)
      佐々木武馬, 松井南, 小田祥久
    • Organizer
      日本植物学会第80回大会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Dissection and reconstruction of cell-wall patterning machinery2016

    • Author(s)
      Yoshihisa Oda
    • Organizer
      日本植物学会第80回大会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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