2016 Fiscal Year Research-status Report
単膜系オルガネラが担う葉緑体機能の発現・維持機構の解明
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15K14538
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
植村 知博 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90415092)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ＴＧＮ / 葉緑体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
葉緑体やミトコンドリアのような二重の膜で囲まれたオルガネラと小胞体やゴルジ体などの一重の膜で形成されるオルガネラ（単膜系オルガネラ）は、それぞれ独立して機能していると考えられてきた。しかし、我々のグループによるシロイヌナズナを用いた研究の結果から、トランンスゴルジ網（TGN）と呼ばれるゴルジ体に隣接して存在する網目状の構造体で、ゴルジ体を通過したタンパク質が機能すべき場所に正しく輸送されるための選別を行うオルガネラが、環境ストレス下で葉緑体の機能維持に関与することが明らかとなったが、その分子機構や高次機能は未解明である。本研究課題では、 “単膜系オルガネラが担う新規の葉緑体機能の発現・維持機構を分子レベルで解明する”ことを目的としている。
H28年度は以下の研究成果を得た。
syp4変異体では、環境ストレス下で葉緑体の機能維持が出来なくなっているため、その表現型を実験系として確立するため、サリチル酸処理による変異体の応答を観察した。葉緑体維持機構を示唆する予備的な結果を得ることができた。TGNが担う葉緑体の維持機構に葉緑体プラストグロビュールの形成が関与していることが示唆されたため、プラストグロビュール形成因子の解析を始めた。また、syp4変異体の種子を変異誘導剤であるエチルメタンスルホン酸（EMS）で処理したM2種子から葉緑体の表現型が抑圧された変異体を複数系統単離した。原因遺伝子を同定するための準備をすすめている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
TGNと葉緑体を超解像ライブイメージングにより観察するシステムの構築には時間がかかっているが、観察用のラインを増やしたため研究が大きく進む可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
葉緑体の自家蛍光をカットするフィルターを装着することで、TGNと葉緑体の超解像ライブイメージング観察を行うシステムを構築する。抑圧変異体の原因遺伝子を同定し、それらの遺伝子の機能解析（細胞内局在、変異体の表現型等）を詳細に行うことで、TGNと葉緑体の関係について分子レベルで理解する。
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| Causes of Carryover |
環境ストレス下で葉緑体内部構造であるプラストグロビュールの動態を調べるため、マーカータンパク質を発現する形質転換体の作出を計画した。形質転換体作出用のベクターの構築のためのPCR条件の検討に時間を要したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
形質転換用ベクター構築のための消耗品費及び情報収集のための旅費として使用する。
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[Journal Article] The trans-Golgi network and the Golgi stacks behave independently during regeneration after Brefeldin A treatment in tobacco BY-2 cells.2017
Author(s)
Ito, Y., Toyooka, K., Fujimoto, M., Ueda, T., *Uemura, T. and Nakano, A.
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Journal Title
Plant Cell Physiol
Volume: 58
Pages: 811-821
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Cadmium-induced changes in vacuolar aspects of Arabidopsis thaliana.2017
Author(s)
Sharma, SS., Yamamoto, K., Hamaji, K., Ohnishi, M., Anegawa, A., Sharma, S., Thakur, S., Kumar, V., Uemura, T., Nakano, A., *Mimura, T.
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Journal Title
Plant Physiol. Biochem
Volume: １１４
Pages: 29-37
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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