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細胞核ダイナミクス解析に基づいた植物細胞の環境感覚システムの解明

Publicly Offered Research

Project AreaEnvironmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses
Project/Area Number 23120518
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 InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

松永 幸大  東京理科大学, 理工学部, 准教授 (40323448)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords細胞核 / イメージング / 核内倍加 / ダイナミクス / DNA損傷 / 核 / 体積
Outline of Annual Research Achievements

植物培養細胞とシロイヌナズナの細胞核を可視化した蛍光イメージングラインを用いて、ストレスを加えた時の細胞核の変化を解析した。特に核内倍加と細胞体積変動の関連に注目した。さらに、細胞核ダイナミクスと連動した細胞内構造やオルガネラを特定するために、阻害剤実験や変異体解析を用いて制御機構を明らかにすることを目的とした。
今年度は、前年度の結果を踏まえ、DNA損傷応答とオーキシンの関係について培養細胞と植物体を用いて解析を行った。タバコBY-2培養細胞でDNA損傷初期応答タンパク質抗体を用いた免疫染色を行った。その結果、オーキシン飢餓とDNA損傷を起こした場合、DNA損傷単独を起こした場合よりもDNA損傷初期応答が起きている細胞の割合が高くなった。また、シロイヌナズナ植物体では、DNA損傷誘導によりオーキシンの局在が変化すること、一部のオーキシン関連遺伝子欠損変異体はDNA損傷に対して感受性が高いことが明らかになった。
1.「DNA損傷時におけるオーキシンの影響の検討」:オーキシン飢餓条件でDNA損傷を誘導した際に起こるDNA複製停止がDNA損傷応答経路のどの段階に関与しているかを調べるためにDNA損傷初期応答マーカーであるリン酸化H2AX(γH2AX)抗体を用いて細胞核の免疫染色を行った。
2.「植物体におけるDNA損傷時におけるオーキシン応答」:DNA損傷時におけるオーキシン応答を観察するために、DR5-GFP、IAA19-GUS、DII-VENUS形質転換植物を用いた。春化後4日目のシロイヌナズナ植物体をDNA損傷誘導剤添加培地に移し2日間処理したところ、DR5-GFP、IAA19-GUS、DII-VENUSいずれのラインにおいてもオーキシン局在の変化が観察された。植物体においてオーキシン関連遺伝子欠損変異体のDNA損傷感受性を確認した。

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

    (20 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] ASURA (Phb2) interacts with Sccl through chromatin.2013

    • Author(s)
      Equilibrina, I.
    • Journal Title

      Cytogenet. Genome Res

      Volume: (in press) Issue: 4 Pages: 225-233

    • DOI

      10.1159/000350004

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New insights into the dynamics of plant cell nuclei and chromosomes.2013

    • Author(s)
      Matsunaga, S.
    • Journal Title

      Int. Rev. Cell Mol. Biol.

      Volume: in press

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of visualization techniques for cell and tissue engineering.2013

    • Author(s)
      Higashi, T.
    • Journal Title

      J. Boisci. Bioeng.

      Volume: 115 Issue: 2 Pages: 122-126

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2012.09.008

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The kineain-like protein TOP promotes Aurora localisation and induces mitochondrial, chloroplast and nuclear division2013

    • Author(s)
      Yamato Yoshida, Takayuki Fujiwara, Yuuta Imoto, Masaki Yoshida, Mio Ohnuma, Shunsuke Hirooka, Osami Misumi, Haruko Kuroiwa, Tsuneyoshi Kuroiwa
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 126 Pages: 2392-2400

    • DOI

      10.1242/jcs.116798

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] RBMX: a regulator for maintenance and centromeric protection of sister chromatid cohesion.2012

    • Author(s)
      Matsunaga, S.
    • Journal Title

      Cell Rep.

      Volume: 19 Issue: 4 Pages: 299-308

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2012.02.005

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Active learning framework with iterative clustering for bioimage classification.2012

    • Author(s)
      Kutsuna, N.
    • Journal Title

      Nature Commun.

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 1032-1032

    • DOI

      10.1038/ncomms2030

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GIGAS CELL1, a novel negative regulator of the anaphase- promoting complex/cyclosome, is required for proper mitotic progression and cell fate determination in Arabidopsis thaliana.2011

    • Author(s)
      Iwata, E., Ikeda S., Mtsunaga, S., Kurata, M., Yoshioka, Y., Criqui, M.-C., Genschik, P., Ito, M
    • Journal Title

      The Plant Cell

      Volume: vol. 23 (12) Issue: 12 Pages: 4382-4393

    • DOI

      10.1105/tpc.111.092049

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Programmed induction of endoreduplication by DNA double-strand breaks in Arabidopsis2011

    • Author(s)
      Adachi, S.
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci., USA

      Volume: 108 Issue: 24 Pages: 10004-10009

    • DOI

      10.1073/pnas.1103584108

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DNA double-strand breaks induce endoreduplication2011

    • Author(s)
      Matsunaga S., Umeda M.
    • Journal Title

      Cytologia

      Volume: 76 Pages: 229-230

    • NAID

      10029975747

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aurora kinase of a red alga Cyanidioschyzon merolae is related to both mitochondrial division and mitotic spindle formation2011

    • Author(s)
      Kato, S., et al
    • Journal Title

      Cytologia

      Volume: 76 Pages: 465-472

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Correlation between DNA content and cell volume under DNA damage and auxin starvation2013

    • Author(s)
      Matsunaga, S.
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス
    • Year and Date
      2013-03-21
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamics analyses of RBMX responsible for chromosome cohesion and bioimage classification by CARTA2013

    • Author(s)
      Matsunaga, S.
    • Organizer
      4-th France-Japan Joint Seminar
    • Place of Presentation
      RIKEN Harima Institute / Spring-8 / SACLA
    • Year and Date
      2013-01-09
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ライブセルイメージングによる細胞動態解析2012

    • Author(s)
      松永幸大
    • Organizer
      日本女子大学バイオイメージングセンター第4回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      日本女子大学八十年館
    • Year and Date
      2012-10-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DNA複製とゲノム倍加2012

    • Author(s)
      松永幸大
    • Organizer
      日本植物学会第76回大会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学 姫路書写キャンパス
    • Year and Date
      2012-09-17
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 生物画像の自動分類ソフトウェア「カルタ」の開発2012

    • Author(s)
      松永幸大
    • Organizer
      日本植物形態学会第24回大会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学 姫路書写キャンパス
    • Year and Date
      2012-09-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛍光イメージングによる細胞動態解析2012

    • Author(s)
      松永幸大
    • Organizer
      第2回画像科学シンポジウム・第6回バイオイメージングフォーラム
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-06
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      2011 Annual Research Report
  • [Book] New Insights on Plant Sex Chromosomes2012

    • Author(s)
      Kazama, Y.
    • Publisher
      Nova Scientific Publisher
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      2012 Annual Research Report
  • [Book] Molecular Biology and Evolution of the Plant Genome2012

    • Author(s)
      Takata, H.
    • Publisher
      Springer Verlag
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      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 松永研究室

    • URL

      http://www.rs.tus.ac.jp/sachi/

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      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.rs.tus.ac.jp/sachi/

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      2011 Annual Research Report

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

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