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1細胞ホルモン分析による植物環境応答の細胞レベルの解析

Publicly Offered Research

Project AreaEnvironmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses
Project/Area Number 25120722
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 Metropolitan University

Principal Investigator

小柴 共一  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (80117704)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords一細胞 / 植物環境応答 / ホルモン分析 / アブシジン酸 / オーキシン / ジャスモン酸 / 細胞 / アブシシン酸
Outline of Annual Research Achievements

本新領域において、公募班として参加し、これまで主にアブシシン酸(ABA)の一細胞質量分析による定量法の検討を行ってきた。乾燥処理前後のソラマメの葉から調製した粗抽出液を一細胞から得たサンプルと仮定し、一細胞分析法と同様にnano-ESI tipを用いて直接的に質量分析を行った。その結果、一般的な精製サンプルのLC-MS/MS分析と同様に、nano-ESI tipを用いた直接的な質量分析法で、乾燥に応答したABA量の増加を検出可能であることが明らかになった。また、これまで用いてきた高質量分解能を持つFT型質量分析器Orbitrap Velos Proに比べ、四重極型質量分析器TQ5500(AB SCIEX)の方がABAの検出感度が高く、乾燥処理前後の葉から調製した粗抽出液の直接的質量分析によりLC-MS/MS分析と近い値でABAを検出することが可能であることが明らかになった。一方で、これまでに一細胞からのサンプリングが困難であったが、nano-ESI tipの先端を折り径を大きくすることで細胞内容物が詰まりにくくなり、また主要脈付近の表皮細胞から効率的にサンプリングが可能であることが分かった。そこで実際に、乾燥処理前後の葉から得た一細胞サンプルを用いてTQ5500による直接的質量分析を行った。その結果、期待した通り乾燥処理後の葉から得た一細胞サンプルにおいて、乾燥処理前に比べて高い値でABAが検出された。また、ジャスモノイルイソロイシン(JA-Ile)に関しても同様の検討を行い、傷害処理を与えた部位付近の一細胞において、処理前に比べて高い値のJA-Ileを検出可能であることが明らかになった。これらの結果の主な内容を、Plant Cell Physiol.誌の本新領域に関する特集号に投稿し採択された。

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

    (26 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 1 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Live single cell plant hormone analysis by video-mass spectrometry.2015

    • Author(s)
      Shimizu, T., S. Miyakawa, T. Esaki, H. Mizuno, T. Masujima, T. Koshiba and M. Seo.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 56 Issue: 7 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1093/pcp/pcv042

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Light-dependent control of redox balance and auxin biosynthesis in plants2014

    • Author(s)
      Yokawa K, Koshiba T, Baluska F
    • Journal Title

      Plant Signaling and Behavior

      Volume: 9 Issue: 6 Pages: e29522-e29522

    • DOI

      10.4161/psb.29522

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A 2,4-dichlorophenoxyacetic acid analog screened using a maize coleoptile system potentially inhibits indole-3-acetic acid influx in Arabidopsis thaliana.2014

    • Author(s)
      Suzuki H., N. Matano, T. Nishimura and T. Koshiba
    • Journal Title

      Plant Signal Behav.

      Volume: 9 Issue: 6 Pages: e29077-e29077

    • DOI

      10.4161/psb.29077

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blue-light regulation of ZmPHOT1 and ZmPHOT2 gene expression and the possible involvement of Zmphot1 in phototropism in maize coleoptiles2014

    • Author(s)
      Suzuki, H., Okamoto, A., Kojima, A., Nishimura, T., Takano, M., Kagawa, T., Kadota, A., Kanegae, T., Koshiba, T.
    • Journal Title

      Planta

      Volume: (in press) Issue: 2 Pages: 251-261

    • DOI

      10.1007/s00425-014-2082-6

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] YUCASIN is a potent inhibitor of YUCCA(s), a key enzyme in auxin biosynthesis2014

    • Author(s)
      T. Nishimura, K. Hayashi, H. Suzuki, A. Gyohda, C. Takaoka, Y. Sakaguchi, S. Matsumoto, H. Kasahara, T. Sakai, J. Kato, Y. Kamiya, T. Koshiba
    • Journal Title

      Plant J

      Volume: 352-66 Issue: 3 Pages: 352-366

    • DOI

      10.1111/tpj.12399

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The rice FISH BONE gene encodes a tryptophan aminotransferase, which affects pleiotropic auxin-related processes.2014

    • Author(s)
      Yoshikawa, T., Ito, M., Sumikura, T., Nakayama, A., Nishimura, T., Kitano, H., Yamaguchi, I., Koshiba, T., Hibara, K., Nagato, Y., Itoh, J., Takanori Y.
    • Journal Title

      Plant J.

      Volume: 77

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Tip specific blue-light perception and IAA biosynthesis in maize coleoptiles; in relation to first positive phototropism.2015

    • Author(s)
      Suzuki, H., Okamoto, T., Seo, M., Koshiba, T.
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター、東京
    • Year and Date
      2015-03-13 – 2015-03-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A potent inhibitor of auxin biosynthesis, yucasin, exhibits sever IAA deficient effects in Arabidopsis and maize seedlings.2014

    • Author(s)
      Koshiba, T.
    • Organizer
      XII France-Japan Workshop on Plant Science 2014
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター、東京
    • Year and Date
      2014-10-27 – 2014-10-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] アブシシン酸(ABA)の一細胞定量分析法の開発2014

    • Author(s)
      宮川慎也、清水崇史、升島努、小柴共一、瀬尾光範
    • Organizer
      植物化学調節学会第49回大会
    • Place of Presentation
      京都大学、京都
    • Year and Date
      2014-10-17 – 2014-10-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] トウモロコシ幼葉鞘の先端特異的な青色光受容と光屈曲におけるZmphot1の役割2014

    • Author(s)
      鈴木 洋弥,小柴 共一
    • Organizer
      植物化学調節学会第49回大会
    • Place of Presentation
      京都大学、京都
    • Year and Date
      2014-10-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A 2,4-D analog exhibits an inhibition on auxins influx in Arabidopsis thaliana.2014

    • Author(s)
      Suzuki, H., Matano, N., Nishimura, T., Koshiba, T.
    • Organizer
      The Plant Growth Regulation Society of America & The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Tip specific photoperception causing phototropism in maize coleoptile.2014

    • Author(s)
      Suzuki, H., Koshiba, T.
    • Organizer
      Plant Biology 2014
    • Place of Presentation
      Portland,USA
    • Year and Date
      2014-07-12 – 2014-07-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] YUCASIN is a potent inhibitor of auxin biosynthesis in plants.2014

    • Author(s)
      Nishimura, T., Hayashi, K., Suzuki, H., Koshiba, T.
    • Organizer
      Plant Biology 2014
    • Place of Presentation
      Portland, USA
    • Year and Date
      2014-07-12 – 2014-07-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] YUCASIN is a novel potent inhibitor of a key enzyme YUCCA(s) in plant auxin biosynthesis.2013

    • Author(s)
      Takeshi Nishimura, Ken-ichiro Hayashi, Hiromi Suzuki, Atsuko Gyohda, Tomokazu Koshiba
    • Organizer
      Ann Meeting of Plant Signal Behav 2013
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Possible involvement of ZmPHOT1 and ZmPHOT2 in blue light perception to phototropic curvature in maize coleoptiles.2013

    • Author(s)
      Hiromi Suzuki, Tomokazu Koshiba
    • Organizer
      Ann Meeting of Plant Signal Behav 2013
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] JA induced RSOsPR10 expression is abundantly in developing lateral roots in rice seedlings.2013

    • Author(s)
      Yoshida, Y., Gyohda, A., Tominaga, M., Terakawa, T., Okamoto, T., Tomokazu Koshiba
    • Organizer
      21th Annual Meeting of the International Conference on Plant Growth Substances Association
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Plant hormone transport activities of NRT1/PTR family.2013

    • Author(s)
      Miyakawa, S., Chiba, Y., Kanno, Y., Koshiba, T., Kamiya Y., T., Seo, M.
    • Organizer
      21th Annual Meeting of the International Conference on Plant Growth Substances Association
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ナズナNRT1/PTRファミリーの植物ホルモン輸送活性2013

    • Author(s)
      宮川慎也、千葉康隆、菅野裕理、小柴共一、神谷勇治、瀬尾光範
    • Organizer
      植物化学調節学会第48回大会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 一細胞からの植物ホルモン定量分析法の確立2013

    • Author(s)
      清水崇史、宮川慎也、升島努、小柴共一、瀬尾光範
    • Organizer
      植物化学調節学会第48回大会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Rapid modification of ZmPHOT1 after blue light stimulation in maize coleoptiles2013

    • Author(s)
      Hiromi Suzuki, Ai Okamoto, Tomokazu Koshiba
    • Organizer
      日本植物学会第77回大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] イネのストレス応答遺伝子 RSOsPR10 の発現制御機構の解明2013

    • Author(s)
      山本昂宏、吉田悠里、行田敦子、宮本 皓司、岡田 憲典、小柴共一
    • Organizer
      日本植物学会第77回大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] イネの根特異的ストレス応答遺伝子RSOsPR10のプロモーター解析2013

    • Author(s)
      吉田悠里、行田敦子、山本昂宏、古田顕尚、岡本龍史、小柴共一
    • Organizer
      日本植物学会第77回大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 1細胞ホルモン分析による植物環境応答の細胞レベルの解析2013

    • Author(s)
      小柴共一、升島努、瀬尾光範
    • Organizer
      科研費新学術領域(環境感覚)第1回班会議
    • Place of Presentation
      大阪府立大
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] Abscisic Acid: Metabolism, Transport and Signaling2014

    • Author(s)
      Endo, A., M. Okamoto and T. Koshiba
    • Total Pages
      25
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] ベーシックマスター植物生理学(第4章)、第1版第5刷2014

    • Author(s)
      小柴共一
    • Total Pages
      33
    • Publisher
      オーム社
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] “Signaling and Communication in Plants. Polar Auxin Transport”:Auxin Biosynthesis and Polar Auxin Transport during Tropisms in Maize Coleoptiles.2013

    • Author(s)
      Nishimura, T. Koshiba, T.
    • Total Pages
      18
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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

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