2021 Fiscal Year Research-status Report
花粉細胞を仮死状態からリリースする分子メカニズムの解明
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20K21417
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤井 壮太 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90716713)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 花粉 / 休眠 / 発芽 / 脂質体 / 小胞体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1)LDのテザリング-リリースモデルの証明
本研究では花粉内でLDと小胞体が癒着した構造を取っていることに着目する．これまでの研究で、シロイヌナズナにおけるアイソフォームa(VPS13a)を欠損した変異体では、花粉発芽時にLDが小胞体からリリースされない事を見出してきた．一方、その他のVPS13とは異なり、AtVPS13aは 中央部にC2と呼ばれるカルシウム依存的な膜結合ドメインを持ち、このC2ドメインを削除することで花粉発芽能力が失われることを前年度までに明らかにした．さらに、VPS13aは花粉管の先端へと局在することを示したが、C2ドメインを失うことでその局在性が失われることを示した．そして免疫沈降法とタンパク質質量分析を用いて、VPS13aの細胞内タンパク質複合体を明らかにし始めた．
2)ライブイメージングと遺伝子操作によるLDの細胞内機能の解析
生細胞におけるLDの可視化系はすでに確立しており、伸長する花粉管の中でそれを捉える事も可能である．一方、LDの形成に関わるSeipinタンパク質の変異体ではLDが巨大化(Taurino et al. 2018)する事が報告されている．これまでの研究でseipin変異体を作出し、それと同時にVPS13aを可視化する系統を作出した．そしてそれらの系統と光褪色後蛍光回復法をもちいてVPS13aの細胞内における挙動の調査を開始した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
VPS13aは4,000アミノ酸以上の長大なタンパク質であり、機能解析が難しい．一方、昨年度はゲノム編集系を用いて効果的にVPS13aの機能解析を行うことができており、当初の予定にはなかったタンパク質相互作用解析にまで着手することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
1)LDのテザリング-リリースモデルの証明
今年度は、VPS13aの局在を免疫沈降法と蛍光イメージングによって調査し、その機能を明らかにする．
2)ライブイメージングと遺伝子操作によるLDの細胞内機能の解析
LDとVPS13aの同時ライブイメージングと光褪色後蛍光回復法により、花粉発芽や花粉管伸長時の細胞内動態を明らかにする．
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| Causes of Carryover |
本研究成果の論文投稿を現在準備中であるが、そのためにより時間をかけた精緻な実験を行う必要があり今年度使用額が生じた．
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