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2013 Fiscal Year Annual Research Report

細胞壁の構築と生理機能発現における膜交通の役割と分子機構の解析

Planned Research

Project AreaPlant cell wall as information-processing system
Project/Area Number 24114003
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

上田 貴志  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10311333)

Project Period (FY) 2012-06-28 – 2017-03-31
Keywordsエンドサイトーシス / ダイナミン / クラスリン / セルロース合成酵素複合体 / 超解像イメージング
Research Abstract

シロイヌナズナの一次細胞壁を合成するセルロース合成装置複合体が,どこでいつ集合するのかを明らかにするため,各サブユニット間の共局在解析やFRET解析等のイメージング解析を計画しており,現在そこで用いる様々な可視化ラインの作製を進めている.今年度は,5ライン程度の作出が完了した.また,細胞壁の合成過程におけるエキソサイトーシスのリアルタイム可視化を目指し,FRET probeの開発を進めた.SNAP33に蛍光タンパク質を融合したプローブ候補を多数作製し,Qa-SNAREと共発現させた際のFRET効率を測定した結果,効率よくFRETが起こる候補を得ることに成功した.
セルロース合成酵素複合体の動態の超解像ライブイメージング解析においても進展があった.CESA分子とクラスリン被覆,ダイナミンなどエンドサイトーシスに関わる分子の二重超解像可視化により,合成酵素複合体がダイナミン依存的なエンドサイトーシスにより細胞内へと取り込まれることを証明した.さらに,エンドサイトーシスされたCESAが細胞膜へとリサイクルされる過程で,いくつかのリン脂質が異なるステップで機能していることを明らかにした.
膜交通が細胞壁の形成と機能維持にいかに関わるのかを明らかにするため,膜交通に損傷を持つ変異体の解析も進めた.エンドサイトーシス経路と液胞輸送経路に異常を持つvps9a-2変異体における細胞壁の異常の原因が,ペクチンの異常な配置と蓄積に関連していることを明らかにした.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画に沿って順調に研究が進行している.イメージング解析では興味深いデータが蓄積するとともに,新しい可視化ツールの開発も進んでいる.

Strategy for Future Research Activity

引き続き,バイオイメージングを主な手法として用い,細胞壁と膜交通の関連を解析してゆく.膜交通に損傷を持つ変異体の細胞壁の解析については,進化細胞生物学的な視点を持ち込むべく,ゼニゴケの変異体の解析も並行して行う.

  • Research Products

    (15 results)

All 2014 2013

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Membrane Trafficking Pathways and their Roles in Plant-Microbe Interactions2014

    • Author(s)
      Inada, N. and Ueda, T.
    • Journal Title

      Plant Cell Phys.

      Volume: 55 Pages: 672-686

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu046

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rab7 activation by the MON1-CCZ1 complex is essential for PVC-to-vacuole trafficking and plant growth in Arabidopsis2014

    • Author(s)
      Cui, Y., Zhao, Q., Gao, C., DingY., Zeng, Y., Ueda, T., Nakano, A., and Jiang, L.
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vesicular trafficking in characean green algae and the possible involvement of a VAMP72-family protein2014

    • Author(s)
      Hoepflinger, M., Hametner, C., Ueda, T. and Foissner I.
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 未定 Pages: e28466

    • DOI

      10.4161/psb.28466

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sex-specific Post-translational Regulation of the Gamete Fusogen GCS1 in the Isogamous Volvocine Alga Gonium pectoral2014

    • Author(s)
      Kawai-Toyooka, H., Mori, T., Hamaji, T., Suzuki, M., Olson, BJSC., Uemura, T., Ueda, T., Nakano, A., Toyoda, A., Fujiyama, A. and Nozaki, H.
    • Journal Title

      Eukaryotic Cell

      Volume: 未定 Pages: in press

    • DOI

      10.1128/EC.00330-13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interactomics of Qa-SNARE in Arabidopsis thaliana2014

    • Author(s)
      Fujiwara, M., Uemura, T., Ebine, K., Nishimori, Y., Ueda, T., Nakano, A., Sato, MH. and Fukao, Y.
    • Journal Title

      Plant Cell Phys.

      Volume: 55 Pages: 781-789

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu038

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A unique HEAT repeat-containing protein SHOOT GRAVITROPISM 6 is involved in vacuolar membrane dynamics in gravity sensing cells of Arabidopsis inflorescence stem2014

    • Author(s)
      Hashiguchi, Y., Yano, D., Nagafusa, K., Kato, T., Saito, C., Uemura, T., Ueda, T., Nakano, A., Tasaka, M. and Morita, MT
    • Journal Title

      Plant Cell Phys.

      Volume: 55 Pages: 811-822

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic behavior of the trans-Golgi network in root tissues of Arabidopsis revealed by super-resolution live imaging2014

    • Author(s)
      Uemura, T., Suda, Y., Ueda, T. and Nakano, A.
    • Journal Title

      Plant Cell Phys.

      Volume: 55 Pages: 694-703

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 膜交通経路の多様性獲得機構から見た植物のポストゴルジ輸送網2014

    • Author(s)
      藤本優,上田貴志
    • Journal Title

      植物科学の最前線(BSJ-Review)

      Volume: 未定 Pages: in press

  • [Journal Article] Molecular and biochemical analysis of the first ARA6 homolog, a Rab5 GTPase, from green algae2013

    • Author(s)
      Hoepflinger, M., Geretschlaeger, A., Hoeftberger, M., Sommer, A., Nishiyama, T., Sakayama, Hammerl, P., H., Tenhaken, R., Ueda, T., Foissner I.
    • Journal Title

      J. Exp. Bot.

      Volume: 64 Pages: 5553-68

    • DOI

      10.1093/jxb/ert322

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular mechanism of strigolactone perception by DWARF142013

    • Author(s)
      Nakamura, H., Xue, Y., Miyakawa, T., Hou, F., Qin, H., Fukui, K., Shi, X., Ito, E., Park, S., Miyauchi, Y., Asano, A., Totsuka, N., Ueda, T., Tanokura, M., and Asami, T.
    • Journal Title

      Nat. Commun.

      Volume: 4 Pages: 2613

    • DOI

      10.1038/ncomms3613

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] RAB5 activation is required for multiple steps in Arabidopsis thaliana root development2013

    • Author(s)
      Inoue, T., Kondo, Y., Naramoto, S., Nakano, A., and Ueda, T.
    • Journal Title

      Plant Cell Phys.

      Volume: 54 Pages: 1648-1659

    • DOI

      10.1093/pcp/pct109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New insights into the role of RABA1 GTPases in salinity stress tolerance2013

    • Author(s)
      Asaoka, R., Uemura, T., Nishida, S., Fujiwara, T., Ueda T. and Nakano, A.
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 無し Pages: e25377

    • DOI

      10.4161/psb.25377

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ARA7(Q69L) expression in transgenic Arabidopsis cells induces the formation of enlarged multivesicular bodies2013

    • Author(s)
      Jia, T., Gao, C., Cui, Y., Wang, J., Ding, Y., Cai, Y., Ueda, T., Nakano, A. and Jiang, L.
    • Journal Title

      J. Exp. Bot.

      Volume: 64 Pages: 2817-29

    • DOI

      10.1093/jxb/ert125

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A guanine nucleotide exchange factor for Rab5 proteins is essential for intracellular transport of the proglutelin from the Golgi apparatus to the protein storage vacuole in rice endosperm2013

    • Author(s)
      Fukuda, M., Wen, L., Satoh-Cruz, M., Kawagoe, Y., Nagamura, Y., Okita, TW., Washida, H., Sugino, A., Ishino, S., Ishino, Y., Ogawa, M., Sunada, M., Ueda, T., and Kumamaru, T.
    • Journal Title

      Plant Phys.

      Volume: 162 Pages: 663-674

    • DOI

      http:/ / dx. doi. org/ 10. 1104/ pp. 113

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Diversification of membrane trafficking pathways ~lessons from plants~2013

    • Author(s)
      Takashi Ueda
    • Organizer
      UK-Japan joint meeting on Plant Cell Biology
    • Place of Presentation
      Cambridge, UK
    • Year and Date
      20130716-20130716
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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