シロイヌナズナの機械刺激受容体の構造と機能
Publicly Offered Research
| Project Area | Environmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses |
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| Project/Area Number |
23120509
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
飯田 秀利 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (70124435)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥15,860,000 (Direct Cost: ¥12,200,000、Indirect Cost: ¥3,660,000)
Fiscal Year 2012: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Fiscal Year 2011: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
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| Keywords | シロイヌナズナ / 酵母 / 機械刺激 / 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 / 活性酸素種 / ROS / 構造機能相関 / 膜貫通領域 / 膜トポロジー / パッチクランプ / 植物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の機械刺激の受容体の解明は未だ不十分であるが、さまざまな実験から、その中核をなす分子はCa2+透過性機械受容チャネルであると考えられている。本研究は、その活性をもつMCA1とMCA2の研究、および植物のモデル生物である酵母の機械受容チャネルの研究をとおして、その受容体の構造と機能明らかにすることを目的としている。
平成24年度は次の研究実績を挙げた。
1. 「分裂酵母の機械受容チャネルの低浸透圧の感受と応答における役割」：植物や酵母には、原核生物の機械受容チャネルの一種であるMscSの類似タンパク質（MscS-like protein; MSL）がある。我々は、分裂酵母に２つのMSLが存在することを見つけ、それぞれMsy1およびMsy2と名付けた。蛍光顕微鏡法により、Msy1は核周辺の小胞体に局在すること、Msy2は細胞膜近傍の小胞体に局在し、低浸透圧の感知と応答にしていることを明らかにした。
２．「タバコとイネにおけるMCAホモログのはたらき」：タバコ（Nicotiana tabacum）のMCAホモログ（NtMCA1とNtMCA2）およびイネのMCAホモログ（OsMCA1）のはたらきについて、東京理科大学の朽津和幸教授と共同研究を行った。その結果、NtMCA1とNtMCA2は低浸透圧刺激後の細胞内Ca2+の上昇に関わること、NtMCA1とNtMCA2の高発現は低Ca2+濃度培地下でのBY-2細胞の増殖制限を緩和すること、NtMCA1の高発現により接触刺激応答遺伝子NtERF4を強発現させること、などを明らかにした。
イネ（Oryza sativa）のOsMCA1高発現株では、低浸透圧刺激後の細胞内Ca2+の上昇が野生株に比べ大きく、活性酸素種（ROS）の生産が上昇すること、RNAiによるOsMCA1ノックダウン株は成長が遅く、短い穂軸をもつこと、などを明らかにした。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(26 results)
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[Journal Article] KlMID1, a relevant key player between ER homeostasis and mitochondrial dysfunction in Kluyveromyces lactis.2012
Author(s)
Zanni, E., Franco, M., Nakano, M., Iida, H., Palleschi, C., and Uccelletti, D.
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Journal Title
Microbiology
Volume: 158
Issue: 7
Pages: 1694-1701
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[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 cells2011
Author(s)
Kurusu T, Yamanaka T, Nakano M, Takiguchi A, Ogasawara Y, Hayashi T, Iida K, Hanamata S, Shinozaki K, Iida H, Kuchitsu K
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Journal Title
Journal of Plant Research
Volume: 13(印刷中)
Issue: 4
Pages: 555-568
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] New candidates for the mechanosensitive channel that may be involved in gravity sensing2012
Author(s)
Iida, H., Furuichi, T., Nakano, M., Toyota, M., Sokabe, M., Tatsumi, H.
Organizer
ISLSWG Workshop "Plant Biology in Space"
Place of Presentation
アルベルト・ルートヴィヒ大学フライブルク（フライブルク・ドイツ）
Year and Date
2012-08-02
Related Report
Invited
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[Presentation] echanosensitive channels are activated via actin stress fibers, which may be involved in gravity sensing in plants2012
Author(s)
Tatsumi, H., Furuichi, T., Nakano, M., Toyota, M., Hayakawa, K., Sokabe, M., Iida, H.
Organizer
ISLSWG Workshop "Plant Biology in Space"
Place of Presentation
アルベルト・ルートヴィヒ大学フライブルク（フライブルク・ドイツ）
Year and Date
2012-08-02
Related Report
Invited
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[Presentation] Plant perception and response to the signal in gravity resistance2012
Author(s)
Hoson, T., Otomi, Y., Zhang, Y., Soga, K., Wakabayashi, K., Hashimoto, T., Iida, H., Kamisaka, S.
Organizer
39th COSPAR Scientific Assembly 2012
Place of Presentation
ナラヤナ・ムルティ・センター・オブ・エクセレント（マイソール・インド）
Year and Date
2012-07-19
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