微小管構造と動態のイメージング

• Project Area: Plant regulatory systems that control developmental interactions between meristems and lateral organs
• Project/Area Number: 21027024
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 橋本 隆 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (80180826)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 壮英 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 (70379535)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2010: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2009: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: 植物 / 微小管 / イメージング / 蛍光標識 / ダイナミズム / アラビドプシス

Research Abstract

1.微小管重合核複合体の動態をγチューブリン複合体構成タンパク質GCP2およびGCP3を用いてライブイメージング解析することにより、植物間期細胞の表層微小管の形成過程を観察した。微小管切断タンパク質カタニンにより新規に重合した微小管がそのマイナス端で切り離される過程を、蛍光標識カタニンを使って解析した結果と合わせて、国際細胞生物学誌に発表した。重合核が既存の表層微小管側部との相互作用で安定化された際に、重合活性が増大すること、娘微小管がカタニンにより切り離されたり、プラス端からの脱重合により消失した場合には、重合核は不安定となり、親微小管側部から乖離すること、などを含む表層微小管重合核のリサイクリングモデルを提唱した。
2.新規の微小管付随タンパク質および微小管重合核複合体構成因子を同定するために、アラビドプシス培養細胞から調整した細胞質に富むプロトプラストから微小管結合性タンパク質を濃縮し、その中から微小管結合性新規タンパク質候補を多数同定した。GFP融合タンパク質をmCherry微小管標識マーカーと共にアラビドプシス細胞で一過的に発現させたところ、複数のタンパク質が表層微小管に局在した。特に、ひとつの候補因子は表層微小管の重合開始点に局在することが判明した。現在、これらの微小管局在タンパク質遺伝子のT-DNA挿入変異株の表現形を解析している。

Research Products

• [Journal Article] Nuclear-localized subtype of end-binding 1 protein regulates spindle organization in Arabidopsis. (2010)
  • Author(s): S.Komaki
  • Journal Title: J.Cell Sci. Volume: 123 Pages: 451-459
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gravity-induced modifications to development in hypocotyls of Arabidopsis tubulin mutants. (2010)
  • Author(s): S.Matsumoto
  • Journal Title: Plant Physiol. Volume: 152 Pages: 918-926
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mitogen-activated protein kinase phosphatase PHS1 is retained in the cytoplasm by nuclear extrusion signal-dependent and independent mechanisms. (2010)
  • Author(s): J.Pytela
  • Journal Title: Planta Volume: 231 Pages: 1311-1322
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Microtubule and katanin dependent dynamics of microtubule nucleation complexes in the Arabidopsis cortical array. (2010)
  • Author(s): M.Nakamura
  • Journal Title: Nature Cell Biol. Volume: 12 Pages: 1064-107
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nuclear-localized subtype of end-binding 1 protein regulates spindle organization in Arabidopsis. (2010)
  • Author(s): S.Komaki
  • Journal Title: J.Cell Sci. 123 Pages: 451-459
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A mutation in the Arabidopsis y-tubulin-containing complex subunit causes helical growth and abnormal microtubule branching. (2009)
  • Author(s): M.Nakamura
  • Journal Title: J.Cell Sci. 122 Pages: 2208-2217
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Regulation of Cortical Microtubule Arrays in Plants (2010)
  • Author(s): T.Hashimoto
  • Organizer: Gordon Conference
  • Place of Presentation: Proctor Academy, NH, USA
  • Year and Date: 2010-08-10
• [Presentation] アラビドプシスにおいて核局在型EB1は紡錘体の編成に必要である (2010)
  • Author(s): 小牧伸一郎
  • Organizer: 日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2010-03-21
• [Remarks]
  • URL: http://bsw3.naist.jp/hashimoto/hashimoto.html