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NIMA関連キナーゼによる形態形成と環境応答の協調機構の解析

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes
Project/Area Number 25119715
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 InstitutionOkayama University

Principal Investigator

本瀬 宏康  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (70342863)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
KeywordsNIMA関連キナーゼ / シロイヌナズナ / 微小管 / チューブリン / 細胞伸長 / 細胞分裂 / ストレス応答 / キナーゼ / 環境応答 / 形態形成
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、植物のNIMA関連キナーゼ(NEK)に着目し、形態形成と環境応答の協調機構を解析した。本年度は以下の課題について研究を進めた。
①シロイヌナズナNEK6の機能:nek6変異体の表現型の再検討から、NEK6が細胞伸長の促進と方向制御の両方に関わること、様々な器官の伸長に必要なことを示した。NEK6の発現誘導株と細胞内動態の解析から、NEK6が微小管の脱重合を引き起こすことがわかった。微小管脱重合の分子機構を明らかにするため、チューブリンのリン酸化部位を同定し、これらの部位のリン酸化が脱重合に関わることが示唆された。以上のことから、NEK6はチューブリンリン酸化を介して微小管を脱重合し、細胞伸長を制御することが明らかになった(論文準備中)。
②シロイヌナズナNEKファミリーの機能:シロイヌナズナNEK1-7の機能解析を進めた。NEK4-7は維管束で発現しており、変異体の表現型からNEK6,7が維管束形成に必要であることがわかった。nek6やnek多重変異体の表現型から、NEKファミリーが細胞分裂に関与すること、葉や根などの器官伸長を制御することがわかった(論文投稿中)。
③NEKのストレス応答における機能:nek6やnek多重変異体ではストレス応答遺伝子の発現が変化し、ストレス耐性が低下する。nek6変異体において発現が増加している遺伝子を見出した。また、アブシジン酸がnek6変異体に類似した突起形成を引き起こし、この過程に微小管脱重合が関わることが示された(論文投稿中)。
③ゼニゴケNEKの機能解析:コケにはNEKが1つしかないため機能解析が容易で、NEKの進化を考える上でも重要である。ゼニゴケとヒメツリガネゴケからNEK遺伝子を単離した。ゼニゴケMpNEK1の発現パターンと遺伝子破壊株の表現型から、MpNEK1が細胞伸長を制御することが明らかになった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Thermospermine modulates expression of auxin-related genes in A rabidopsis2014

    • Author(s)
      Wurina Tong
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Metabolism and Chemodiver sity

      Volume: (印刷中) Pages: 94-94

    • DOI

      10.3389/fpls.2014.00094

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hayashi K, Nakamura S, Fukunaga S, Nishimura T, Jenness MK, Murphy AS, Motose H, Nozaki H, Furutani M, Aoyama T.2014

    • Author(s)
      Auxin transport sites are visualized in planta using fluorescent auxin analogs.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      Volume: 111 Issue: 31 Pages: 111557-111562

    • DOI

      10.1073/pnas.1408960111

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Determination of polyamines in Arabidopsis thaliana by capillary electrophoresis using salicylaldehyde-5-sulfonate as a derivatizing reagent2013

    • Author(s)
      Genki Inoue, Takashi Kaneta, Toshio Takayanagi, Junichi Kakehi, Hiroyasu Motose, Taku Takahashi
    • Journal Title

      Analytical Methods

      Volume: (in press) Issue: 11 Pages: 2854-2859

    • DOI

      10.1039/c3ay26360f

    • NAID

      120005285276

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 維管束分化のケミカルバイオロジー2015

    • Author(s)
      本瀬宏康、吉本香織、小林千華、林謙一郎、能年義輝、高村浩由、門田功、高橋卓
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] シロイヌナズナNIMA関連キナーゼ6によるチューブリンリン酸化の役割2015

    • Author(s)
      高谷彰吾,小澤真一郎,八木慎宜,堀田崇, 高橋裕一郎,橋本隆,高橋卓,本瀬宏康
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼニゴケNIMA関連キナーゼの機能解析2015

    • Author(s)
      竹田健人、石崎公庸、河内孝之、高橋卓、本瀬宏康
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナNEKファミリーの機能解析2015

    • Author(s)
      金澤まい、酒井達也、高橋卓、本瀬宏康
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] H. Motose, S. Takatani, N. Yagi, T. Hashimoto, S. Ozawa, Y. Takahashi and T. Takahashi2014

    • Author(s)
      H. Motose, S. Takatani, N. Yagi, T. Hashimoto, S. Ozawa, Y. Takahashi and T. Takahashi
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2014
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-10
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional analysis of a single NIMA-related kinase in Marchantia polymorpha2014

    • Author(s)
      K. Takeda, K. Ishizaki, T. Kohchi, T. Takahashi and H. Motose
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2014
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-10
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The roles of NIMA-related kinases on stress response and gene expression in Arabidopsis thaliana2014

    • Author(s)
      M. Kanazawa, H. Ito, H. Nishimura, T. Hirayama, T. Takahashi and H. Motose
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2014
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Abscisic acid induces ectopic outgrowth and cortical microtubule reorganization in epidermal cells of Arabidopsis thaliana.2014

    • Author(s)
      S. Takatani, T. Hirayama, T. Hashimoto, T. Takahashi and H. Motose
    • Organizer
      25th International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Tubulin phosphorylation by NIMA-related kinases is involved in cell growth and division.2014

    • Author(s)
      H. Motose, S. Takatani, T. Sakai, S. Ozawa, Y. Takahashi and T. Takahashi
    • Organizer
      25th International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] NIMA関連キナーゼによるチューブリンのリン酸化は細胞成長に関与する2014

    • Author(s)
      本瀬宏康、高谷彰吾、酒井達也、小澤真一郎、高橋裕一郎、高橋卓
    • Organizer
      第55回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] アブシジン酸は表皮細胞の突起形成と微小管の脱重合を引き起こす2014

    • Author(s)
      高谷彰吾、橋本隆、平山隆志、高橋卓、本瀬宏康
    • Organizer
      第55回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナの道管分化に対するサーモスペルミン合成阻害剤の効果2014

    • Author(s)
      吉本香織、高村浩由、門田攻、本瀬宏康、高橋卓
    • Organizer
      第55回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナのSAC51 mRNAの翻訳を促進するサーモスペルミンの作用機構2014

    • Author(s)
      高野綾香、石塚壮一、蔡青青、本瀬宏康、高橋卓
    • Organizer
      第55回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] NIMA関連キナーゼは微小管形成と細胞成長パターンを制御する2013

    • Author(s)
      本瀬宏康
    • Organizer
      第77回 日本植物学会年会
    • Place of Presentation
      札幌 北海道大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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