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植物生殖機構におけるペルオキシソーム機能・形成の時空間ダイナミクス制御

Publicly Offered Research

Project AreaElucidation of Common Mechanisms for Allogeneic Authentication in Animals and Plants
Project/Area Number 22112523
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 for Basic Biology

Principal Investigator

真野 昌二  基礎生物学研究所, 高次細胞機構研究部門, 助教 (20321606)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2010: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsペルオキシソーム / シロイヌナズナ / apem 変異体 / 生殖機構 / 分子認証システム / イメージング / 配偶子認証 / タンパク質輸送 / apem変異体 / オルガネラ / ペルオキシン
Research Abstract

生殖過程におけるペルオキシソーム形成と機能の役割を明らかにするために、花粉のペルオキシソームがGFPあるいはRFPで可視化された形質転換シロイヌナズナを用いて、ペルオキシソーム変異の影響を解析してきた。ペルオキシソーム変異をもつ花粉は、in vitroでは発芽はできるものの、in vivoでは野生型と比べ花粉の発芽や、乳頭細胞への侵入、花粉管の伸長速度が低下することが明らかとなった。Reciprocal cross testにより、雌雄どちらの配偶子にペルオキシソーム変異の影響がでるか検討したところ、雌性配偶子よりも雄性配偶子に影響を及ぼす傾向があることが明らかとなった。また、生殖過程におけるペルオキシソーム機能を明らかにするために、花粉に存在するペルオキシソームタンパク質の検討を行った結果、脂肪酸代謝に関わるβ酸化系酵素、および過酸化水素除去に関わる酵素の蓄積が認められた。そこで、過酸化水素濃度をモニターできる蛍光タンパク質であるHyperを花粉のペルオキシソームで発現させ、花粉の発芽および花粉管伸長過程における濃度変化をおったところ、花粉管伸長が進むにつれて過酸化水素の濃度が上昇することが明らかとなった。これらの結果から、生殖過程におけるペルオキシソームの機能として、脂肪酸に由来するエネルギーやシグナル分子の生成、過酸化水素などの活性酸素種の濃度調整が示唆された。
現在、ペルオキシソーム由来の過酸化水素を介したCa2+の濃度調整との関係を明らかにするために、蛍光プローブYC3.60を発現させた形質転換体を作製している。また、脂肪を蓄積しているオイルボディ、およびペルオキシソームの動態に関与するアクチンフィラメントをペルオキシソームと同時に可視化させ、その動態解析を進めている。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2013 2012 2011 2010

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (24 results) (of which Invited: 4 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Proteomic analysis reveals the Rab GTPase RabE1c is involved in the degradation of the peroxisomal protein receptor PEX7 (Peroxin 7)2013

    • Author(s)
      Soungkui Cui, Yoichiro Fukao, Shoji Mano, Kenji Yamada, Makoto Hayashi and Mikio Nishimura
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 288 Issue: 8 Pages: 6014-6023

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.438143

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    • Author(s)
      Takashi Negishi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 7 Issue: 8 Pages: e43189-e43189

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0043189

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    • Author(s)
      Shoji Mano
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 52 Issue: 12 Pages: 2157-2172

    • DOI

      10.1093/pcp/pcr147

    • NAID

      10030306536

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    • Author(s)
      Goto, et al
    • Journal Title

      The Plant Cell

      Volume: 23 Pages: 1573-1587

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    • Author(s)
      Mano, et al
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 52 Pages: 244-253

    • NAID

      10029708505

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      Hino, et al
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnolgy, and Biochemistry

      Volume: 75 Pages: 1848-1852

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    • Author(s)
      Nakamura, et al
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 74 Pages: 1315-1319

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      真野昌二
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      岡山大学 (岡山県)
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      真野昌二, 他4名
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      第53回日本植物生理学会年会
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      京都産業大学(京都府)
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      後藤(山田)志野, 他6名
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      第53回日本植物生理学会年会
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      京都産業大学(京都府)
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      2012-03-16
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      及川和聡, 他7名
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
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      京都産業大学(京都府)
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      2012-03-16
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      柴田美智太郎, 他7名
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
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      京都産業大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-03-16
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    • Author(s)
      真野昌二
    • Organizer
      国立遺伝学研究所研究集会 生殖とオルガネラ:細胞質における遺伝情報の次世代への伝達・分配
    • Place of Presentation
      国立遺伝学研究所 (静岡県)
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    • Author(s)
      Shoji Mano
    • Organizer
      International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants. Joint Meeting of the 2nd Allo-Authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting
    • Place of Presentation
      Hotel Nagoya Garden Palace (愛知県)
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  • [Presentation] 高等植物におけるペルオキシソーム局在変異体の解析2011

    • Author(s)
      及川和聡, 他5名
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都府)
    • Year and Date
      2011-09-23
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  • [Presentation] 植物特異的APEM9タンパク質はPEX1-PEX6複合体のペルオキシソーム局在に関与する2011

    • Author(s)
      後藤志野, 他3名
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      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都府)
    • Year and Date
      2011-09-22
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  • [Presentation] ABERRANT PEROXISOME MORPHOLOGY9 is an anchoring protein for PEX1-PEX6 complex, and is required for peroxisomal protein transport in Arabidopsis thaliana2011

    • Author(s)
      Goto, S., 他3名
    • Organizer
      International Conference on Plant Peroxisome Research
    • Place of Presentation
      Hilton Minneapolis (USA)
    • Year and Date
      2011-08-11
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  • [Presentation] The plant-specific PEX protein APEM9 is essential for peroxisome biogenesis by recruiting the AAA-ATPase PEX1-PEX6 complex to peroxisomal membranes2011

    • Author(s)
      Goto, S., 他3名
    • Organizer
      Plant Biology 2011
    • Place of Presentation
      Minneapolis Convention Center (USA)
    • Year and Date
      2011-08-08
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  • [Presentation] 植物オルガネラの世界2011

    • Author(s)
      真野昌二
    • Organizer
      ひらめき☆ときめきサイエンス~ようこそ大学の研究室へ~植物細胞の世界-ミクロの世界の探索-
    • Place of Presentation
      島根大学(島根県)
    • Year and Date
      2011-07-29
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  • [Presentation] 高等植物におけるペルオキシソーム形成の分子機構2011

    • Author(s)
      真野昌二
    • Organizer
      第299回細胞工学研究会講演会・第184回遺伝子実験施設セミナー・第2回島根大学バイオイメージング研究会
    • Place of Presentation
      島根大学(島根県)
    • Year and Date
      2011-07-28
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  • [Presentation] 植物オルガネラの世界2011

    • Author(s)
      真野昌二
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      ひらめき☆ときめきサイエンス~ようこそ大学の研究室へ~ 植物細胞の世界―ミクロの世界の探索―
    • Place of Presentation
      島根大学 (島根県)
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    • Author(s)
      真野昌二
    • Organizer
      第299回細胞工学研究会講演会・第184回遺伝子実験施設セミナー・第2回島根大学バイオイメージング研究会
    • Place of Presentation
      島根大学 (島根県)
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    • Author(s)
      後藤志野
    • Organizer
      第84回日本生化学学会大会
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      京都国際会館 (京都府)
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  • [Presentation] The plant-specific PEX protein APEM9 is essential for peroxisome biogenesis by recruiting the AAA-ATPase PEX1-PEX6 complex to peroxisomal membranes2011

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      Shino Goto-Yamada
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    • Author(s)
      Shino Goto-Yamada
    • Organizer
      Plant Biology 2011
    • Place of Presentation
      Minneapolis Convention Center (USA)
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  • [Presentation] ペルオキシソームが巨大化するシロイヌナズナ形成変異体apm3の解析2010

    • Author(s)
      真野昌二, 他4名
    • Organizer
      BMB2010
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県)
    • Year and Date
      2010-12-08
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  • [Presentation] ペルオキシソームタンパク質輸送に関与する植物特異的APM9タンパク質の解析2010

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      後藤志野, 他3名
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      BMB2010
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      神戸ポートアイランド(兵庫県)
    • Year and Date
      2010-12-08
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      National Institute for Basic Biology, Max Planck Institute for Plant Breeding Research, The 2^<nd> Joint Symposium "Plant Science Communication 2010"
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県)
    • Year and Date
      2010-11-16
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      Goto, S., 他3名
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      National Institute for Basic Biology, Max Planck Institute for Plant Breeding Research, The 2^<nd> Joint Symposium "Plant Science Communication 2010"
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      岡崎コンファレンスセンター(愛知県)
    • Year and Date
      2010-11-16
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    • Author(s)
      Shibata M., 他4名
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      National Institute for Basic Biology, Max Planck Institute for Plant Breeding Research, The 2^<nd> Joint Symposium "Plant Science Communication 2010"
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      岡崎コンファレンスセンター(愛知県)
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      2010-11-16
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      Oikawa, K., 他6名
    • Organizer
      National Institute for Basic Biology, Max Planck Institute for Plant Breeding Research, The 2^<nd> Joint Symposium "Plant Science Communication 2010"
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      岡崎コンファレンスセンター(愛知県)
    • Year and Date
      2010-11-16
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  • [Book] Introduction to Sequence and Genome Analysis2012

    • Author(s)
      Shoji Mano
    • Total Pages
      27
    • Publisher
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      2011 Annual Research Report
  • [Book] Biochemistry, Genetics and Molecular Biology » "Genetic Engineering - Basics, New Applications and Responsibilities",2012

    • Author(s)
      Yuji Tanaka
    • Total Pages
      26
    • Publisher
      InTech
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] Genetic Engineering2012

    • Author(s)
      Tanaka, et al
    • Total Pages
      255
    • Publisher
      InTech
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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