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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Functions and molecular mechanisms of membrane trafficking in biogenesis and functions of cell wall

Planned Research

Project AreaPlant cell wall as information-processing system
Project/Area Number 24114003
Research InstitutionNational Institute for Basic Biology

Principal Investigator

上田 貴志  基礎生物学研究所, 細胞動態研究部門, 教授 (10311333)

Project Period (FY) 2012-06-28 – 2017-03-31
Keywords膜交通 / 細胞壁 / SNARE / バイオイメージング
Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き,細胞壁に異常を持つsyp132変異体の解析を進めた.SYP132は細胞膜で機能する膜融合の実行因子であり,syp132変異体はカロースの異常蓄積という興味深い表現型を示す.SYP132は通常の生育条件下では細胞膜に一様に局在するが,ショ糖を含まない培地へ移植すると細胞膜上の粒状の構造に集積することが見いだされた.この粒状の構造に隣接してカロースの蓄積が見られ,分泌小胞の繋留に関わるExo84も粒状構造と部分的に共局在した.さらに,syp132変異体の細胞内では,細胞膜タンパク質の輸送異常も観察された.これらのことから,SYP132が環境変化に応じた細胞壁成分や細胞膜タンパク質の輸送制御に関与していることが示された.
ゼニゴケを用いた進化細胞生物学的な研究においても進展があった.ゼニゴケには4つのSYP1グループのメンバーが存在する.このうちSYP13メンバーは細胞膜に一様に局在するものの,分裂細胞における細胞板への局在は観察されなかった.一方,SYP12メンバーについては,その一つが細胞板に局在することが明らかとなった.このSYP12メンバーをゲノム編集により破壊すると細胞板形成が異常となることから,細胞板の形成に特定のSYP12メンバーが寄与していることが示された.さらに,別のSYP12メンバーが,苔類に特異的に存在するオルガネラである油体の膜に局在し,その形成に関与することも明らかとなった.これらのことから,SYP1メンバーの機能分化が,細胞壁や細胞板の構築及びオルガネラの新規獲得に深く関与していることが明らかとなった.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (27 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 10 results) Book (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Umea Plant Science Center(Sweden)

    • Country Name
      Sweden
    • Counterpart Institution
      Umea Plant Science Center
  • [Int'l Joint Research] ETH(Switzerland)

    • Country Name
      Switzerland
    • Counterpart Institution
      ETH
  • [Journal Article] The trans-Golgi network and the Golgi stacks behave independently during regeneration after Brefeldin A treatment in tobacco BY-2 cells2017

    • Author(s)
      Ito, Y., Toyooka, K., Fujimoto, M., Ueda, T., Uemura, T. and Nakano A.
    • Journal Title

      Plant Cell Phys.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/pcp/pcx028

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic reorganization of the endomembrane system during spermatogenesis in Marchantia polymorpha2017

    • Author(s)
      Minamino, N., Kanazawa, T., Nishihama, R., Yamato, T.K., Ishizaki, K., Kohchi, T., Nakano, A. and Ueda, T.
    • Journal Title

      J. Plant Res.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s10265-017-0909-5

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] MONENSIN SENSITIVITY 1 (MON1)/CALCIUM CAFFEINE ZINC SENSITIVITY 1 (CCZ1)-mediated Rab7 activation regulates tapetal programmed cell death and pollen development2017

    • Author(s)
      Cui, Y., Zhao, Q., Xie, HT., Wong, WS., Gao, C., Ding, Y., Tan, Y., Ueda, T., Zhang, Y. and Jiang, L.
    • Journal Title

      Plant Physiol.

      Volume: 173 Pages: 206-218

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1104/pp.16.00988

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Clathrin-dependent endocytosis is required for immunity mediated by pattern recognition receptor kinases2016

    • Author(s)
      Mbengue, M., Bourdais, G., Gervasi, F., Beck, M., Zhou, J., Spallek, T., Bartels, S., Boller, T., Ueda, T., Kuhn, H. and Robatzek, S.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA.

      Volume: 113 Pages: 11034-11039

    • DOI

      10.1073/pnas.1606004113

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] DRP1-dependent Endocytosis Is Essential for Polar Localization and Boron-induced Degradation of the Borate Transporter BOR1 in Arabidopsis thaliana2016

    • Author(s)
      Yoshinari, A., Fujimoto, M., Ueda, T., Inada, N., Naito, S. and Takano, J.
    • Journal Title

      Plant Cell Phys.

      Volume: 57 Pages: 1985-2000

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw121

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ENDOSOMAL RAB EFFECTOR WITH PX-DOMAIN, an Interacting Partner of RAB5 GTPases, Regulates Membrane Trafficking to Protein Storage Vacuoles in Arabidopsis2016

    • Author(s)
      Sakurai, H., Inoue, T., Nakano, A. and Ueda, T.
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 26 Pages: 1490-0503

    • DOI

      10.1105/tpc.16.00326

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Modulation of plant RAB GTPase-mediated membrane trafficking pathway at the interface between plants and obligate biotrophic pathogens2016

    • Author(s)
      Inada, N., Betsuyaku, S., Shimada, T., Ebine, K., Ito, E., Kutsuna, N., Hasezawa, S., Takano, Y., Fukuda, H., Nakano, A., and Ueda, T.
    • Journal Title

      Plant Cell Phys.

      Volume: 57 Pages: 1854-1864

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw107

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ゼニゴケ二学ぶ植物の膜交通多様化機構2017

    • Author(s)
      上田貴志
    • Organizer
      大阪大学蛋白質研究所セミナー 真核細胞のオルガネラ研究最前線
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府,吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-22
    • Invited
  • [Presentation] ゼニゴケ精子形成・機能に関わる膜交通システムの解析2017

    • Author(s)
      南野尚紀, 金澤建彦,法月卓也,西浜竜一,大和勝幸,石崎公庸,河内孝之,中野明彦,上田貴志
    • Organizer
      第58回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県,鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-18
  • [Presentation] ゼニゴケにおけるオートファジーの解析2017

    • Author(s)
      法月卓也, 金澤建彦,南野尚紀,西浜竜一,河内孝之,中野明彦,上田貴志
    • Organizer
      第58回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県,鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-18
  • [Presentation] HOPS/CORVET complexes in vacuolar trafficking pathways of A. thaliana2017

    • Author(s)
      Kodai Takemoto, Kazuo Ebine, Tatsuaki Goh, Jun Ito, Akihiko Nakano, Takashi Ueda
    • Organizer
      第58回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県,鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-18
  • [Presentation] 植物特異的オルガネラの獲得に伴う膜交通経路の再配向2017

    • Author(s)
      金澤建彦, 森中初音, 海老根一生, 法月拓也, 南野尚紀, 西浜竜一, 河内孝之, 中野明彦, 上田貴志
    • Organizer
      第58回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県,鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-18
  • [Presentation] Diversification of membrane trafficking pathways during land plant evolution2017

    • Author(s)
      上田貴志
    • Organizer
      第58回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県,鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Invited
  • [Presentation] Molecular mechanisms of vacuolar membrane fusion regulated by SNARE proteins in plant cells2017

    • Author(s)
      Kazuo Ebine, Kodai Takemoto, Chieko Saito, Tomohiro Uemura, Akihiko Nakano, and Takashi Ueda
    • Organizer
      第58回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県,鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 植物細胞のダイナミクスを支える膜交通2016

    • Author(s)
      上田貴志
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県,横浜市)
    • Year and Date
      2016-12-02
    • Invited
  • [Presentation] 陸上植物固有のR-SNAREに存在する挿入配列の機能とその起源2016

    • Author(s)
      藤本優,海老根一生,石崎公庸,大和勝幸,深尾陽一朗,植村知博,丸山桃子,井坂奈々子,河内孝之,中野明彦,上田貴志
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県,横浜市)
    • Year and Date
      2016-12-01
    • Invited
  • [Presentation] 細胞内交通システムの研究から探る植物のチカラ2016

    • Author(s)
      上田貴志
    • Organizer
      大学共同利用機関シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      秋葉原UDX(東京都,千代田区)
    • Year and Date
      2016-11-27
    • Invited
  • [Presentation] ゼニゴケで見えてきた細胞骨格と膜交通の深い仲2016

    • Author(s)
      上田貴志
    • Organizer
      細胞骨格研究会-PlantCytoskeleton2016-
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都,目黒区)
    • Year and Date
      2016-11-19
    • Invited
  • [Presentation] Twins or Convergence? ~two plant-unique cellular structures acquired during evolution~2016

    • Author(s)
      Takashi Ueda
    • Organizer
      International Symposium “Front Lines of Plant Cell Wall Research and Beyond”
    • Place of Presentation
      KKRホテル熱海(静岡県,熱海市)
    • Year and Date
      2016-10-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Diversification of membrane trafficking pathways ~lessons from the liverwort~2016

    • Author(s)
      Takashi Ueda
    • Organizer
      EMBO workshop “New model systems for early land plant evolution”
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2016-06-22
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Membrane trafficking system plays important roles in sperm functions of Marchantia polymorpha2016

    • Author(s)
      Naoki Minamino, Takehiko Kanazawa, Atsuko Era, Ryuichi Nishihama, Katsuyuki T. Yamato, Kimitsune Ishizaki, Takayuki Kohchi, Akihiko Nakano, Takashi Ueda
    • Organizer
      EMBO Workshop New model system for early land plant evolution
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2016-06-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cell type-specific reorientation of a trafficking pathway led to acquisition of new organelles during land plant evolution2016

    • Author(s)
      Takehiko Kanazawa, Hatsune Morinaka, Takuya Norizuki, Atsuko Era, Naoki Minamino, Yu Shikano, Masaru Fujimoto, Tomohiro Uemura, Ryuichi Nishihama, Katsuyuki T. Yamato, Kimitsune Ishizaki, Tomoaki Nishiyama, Takayuki Kohchi, Akihiko Nakano, Takashi Ueda
    • Organizer
      EMBO Workshop New model system for early land plant evolution
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2016-06-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Diversification of membrane trafficking pathways during land plant evolution2016

    • Author(s)
      Takashi Ueda
    • Organizer
      1st CRC 1101 symposium, Molecular Encoding of Specificity in Plant Processes
    • Place of Presentation
      Tuebingen, Germany
    • Year and Date
      2016-04-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] テイツ/ザイガー 植物生理学・発生学 原著第6版2017

    • Author(s)
      上田貴志(分担翻訳)
    • Total Pages
      831
    • Publisher
      講談社
  • [Book] DOJIN BIOSCIENCEシリーズ メンブレントラフィック2016

    • Author(s)
      上田貴志(分担執筆)
    • Total Pages
      262
    • Publisher
      化学同人

URL: 

Published: 2018-01-16  

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