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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Roles of phosphoinositid signaling in plant cell morphogenesis

Research Project

Project/Area Number 21H02505
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

青山 卓史  京都大学, 化学研究所, 教授 (80202498)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords脂質シグナル / 細胞形態形成 / 細胞極性 / PI(4,5)P2 / PIP5K
Outline of Annual Research Achievements

生体膜を構成する脂質の一種であるPI(4,5)P2は、真核細胞において位置情報をもつシグナル分子としてさまざまな制御機能を果たすことが知られている。シロイヌナズナにおけるPI(4,5)P2産生酵素をコードするPIP5K遺伝子群について遺伝学的解析手法を用いてPI(4,5)P2およびそれら遺伝子群の機能が解析された。PIP5K4、PIP5K5、PIP5K6遺伝子を欠失した三重変異体は雄性不稔であることが示された。それら遺伝子がコードするPIP5Kに蛍光タンパクを付加したPIP5K-YFPをそれぞれの遺伝子プロモーターで発現させることによって三重変異体の稔性を回復することができた。それらYFP融合タンパク質及びPI(4,5)P2蛍光分子マーカーは、いずれも花粉の発芽以前に発芽予定位置の細胞膜上に存在することが観察された。また、PIP5K-YFPを発現する三重変異体の花粉では発芽とそれに続く花粉管先端成長が正常に進行したが、PIP5K-YFPを発現しない三重変異体の花粉では花粉全体が膨潤し発芽における細胞極性が喪失していることが示された。以上の結果から、花粉発芽における細胞極性の確立にはPIP5K4、PIP5K5、PIP5K6によって細胞内局所的に産生されるPI(4,5)P2のシグナル機能が必要であることが明らかとなった。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2024 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Grenoble Alpes(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      University of Grenoble Alpes
  • [Int'l Joint Research] Centro Nacional de Biotecnolog(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      Centro Nacional de Biotecnolog
  • [Int'l Joint Research] University of Cambridge(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Cambridge
  • [Int'l Joint Research] Peking University(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Peking University
  • [Journal Article] Redundant function of the Arabidopsis phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase genes PIP5K4-6 is essential for pollen germination.2024

    • Author(s)
      Kato, M., Watari, M., Tsuge, T., Zhong, S., Gu, H., Qu, L.-J., Fujiwara, T., Aoyama, T.
    • Journal Title

      Plant Journal

      Volume: 117 Pages: 212-225

    • DOI

      10.1111/tpj.16490

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸は花粉の発芽に必須である2024

    • Author(s)
      加藤真理子、亘真智子、柘植知彦、Sheng Zhong、Hongya Gu、Li-Jia Qu、藤原崇志、青山卓史
    • Organizer
      日本植物生理学会・2023年度年会
  • [Presentation] Identification and characterization of target genes for an Arabidopsis bHLH transcription factor LRL1 in root hairs2024

    • Author(s)
      Shahrzad Haghir, Takashi Aoyama
    • Organizer
      日本植物生理学会・2023年度年会
  • [Presentation] AtCFIはpre-mRNAの3'UTR切断部位の多様性を担保する2024

    • Author(s)
      張暁娟、Lukasz Szewe、 Mateusz Bajczyk、 David Bielewicz、 由良敬、大土井美郁、加藤真理子、Marta Garcia Leon、Vicente Rubio、野元美佳、多田安臣、古本強、Zofia Szweykowska-Kulinska、 Dorothee Staiger、青山卓史、Artur Jarmolowski、柘植 知彦
    • Organizer
      日本植物生理学会・2023年度年会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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