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小胞体品質管理による花粉成熟過程のストレス耐性機構の解析

Publicly Offered Research

Project AreaEnvironmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses
Project/Area Number 23120512
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 InstitutionNiigata University (2012)
Nagoya University (2011)

Principal Investigator

西川 周一  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10252222)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywords小胞体 / 分子シャペロン / 高温ストレス / 花粉形成 / 品質管理
Outline of Annual Research Achievements

研究代表者らは、小胞体品質管理で中心的な役割をはたす小胞体分子シャペロンAtERdj3Bを欠損したシロイヌナズナ変異株が、高温ストレス下で花粉成熟の異常を示すことを見いだした。昨年度の解析によって、これはRpk2という花粉成熟過程における遺伝子発現に必要な細胞膜のLRR型キナーゼの、細胞膜輸送の欠損によることが示唆されている。研究代表者らはまた、糖タンパク質特異的な小胞体品質管理因子であるUGGTを欠損した変異株も高温ストレス下で花粉成熟の異常を示すことを見いだしている。
本年度はまず、高温ストレス下で生育したuggt変異株の花芽におけるRpk2下流の遺伝子発現解析と、Rpk2の細胞膜輸送について検討した。この結果、uggt変異株で見られる高温ストレス下での花粉成熟異常は、Rpk2以外のLRR型キナーゼの欠損によることを示唆する結果を得た。本年度はaterdj3b uggt二重変異株の構築と解析も行った。得られた二重変異株は通常の生育温度でも不稔となり、これは花粉形成の欠損によることが示された。二重変異株はまた、生育異常を示した。この結果は、AtERdj3BとUGGTによる小胞体品質管理は、花粉形成過程以外でもLRR型キナーゼの機能維持に必要であることを示唆している。
本年度は、LRR型キナーゼと小胞体分子シャペロン間の相互作用を解析する実験系の構築も行った。これまでに、小麦胚芽無細胞タンパク質合成系を用いて、Rpk2をはじめとする数種類のLRR型キナーゼの細胞外ドメインと、AtERdj3Bなどの小胞体分子シャペロンを可溶性の状態で合成することに成功している。今後は、合成したこれらタンパク質間の相互作用解析を進める計画である。

Research Progress Status

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)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Analyses of protein-protein interactions by in vivo photocrosslinking in budding yeast.2013

    • Author(s)
      塩田拓也
    • Journal Title

      Methods Mol. Biol.

      Volume: -

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tam41 is a CDP-diacylglycerol synthase required for cardiolipin biosynthesis in mitochondria2013

    • Author(s)
      田村康
    • Journal Title

      Cell Metabol.

      Volume: -

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Roles of dom34 : hbs1 in nonstop protein clearance from translocators for normal organelle protein influx.2012

    • Author(s)
      Toshiaki Izawa, Tatsuhisa Tsuboi, Kazushige Kuroha, et al.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 2 Issue: 3 Pages: 447-453

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2012.08.010

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Yos9p and Hrd1p mediate ER retention of misfolded proteins for ER-associated degradation2012

    • Author(s)
      T. Izawa, H. Nagai, T. Endo, and S. Nishikawa
    • Journal Title

      Mol. Biol. Cell

      Volume: 23 Issue: 7 Pages: 1283-1293

    • DOI

      10.1091/mbc.e11-08-0722

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Plant Organelles Database 2 (PODB2) : An update containing movie data of plant organelle dynamics2011

    • Author(s)
      Mano Shoji
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol

      Volume: 52 Issue: 2 Pages: 244-253

    • DOI

      10.1093/pcp/pcq184

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 雌性配偶体形成時の極核の核外膜融合は中央細胞における精核の融合と胚乳形成に必要である2013

    • Author(s)
      西川周一
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2013-03-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の環境ストレス応答における小胞体品質管理の役割2012

    • Author(s)
      西川周一
    • Organizer
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2012-06-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Substrate sorting and selection in ER-associated degradation2011

    • Author(s)
      西川周一
    • Organizer
      Global-COE Mini-Symposium-Toward System Glycobiology-Biosynthesis and Catabolism of Glycoproteins
    • Place of Presentation
      名古屋大学(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の発生・生育において小胞体品質管理機構がはたす役割は何か2011

    • Author(s)
      西川周一
    • Organizer
      第29回日本植物細胞分子生物学会大会シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学箱崎キャンパス(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-08
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulation of plant growth and development by the Hsp70 system in the ER2011

    • Author(s)
      西川周一
    • Organizer
      「奈良先端未来開拓コロキウム」シンポジウムProtein and Organelle Dynamics under Cellular Stress Conditions
    • Place of Presentation
      奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科(招待講演)
    • Year and Date
      2011-05-31
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] Image and Video Processing2013

    • Author(s)
      真野昌二
    • Publisher
      iConcept Press
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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