植物根毛細胞の先端成長に関与するSNARE相互作用因子の同定および機能解析

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22570051
• Research Institution: Kyoto Prefectural University
• Principal Investigator: 佐藤 雅彦 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (20283575)
• Keywords: 細胞内小胞輸送 / 細胞極性確立 / シロイヌナズナ / SNARE / 根毛細胞 / 極性輸送

Research Abstract

(項目1)SYP123,SYP132に結合するタンパク質の同定
SYP123に相互作用する分子として単離されたSH3P1の解析を行った。具体的には、SH3P1の細胞内局在、植物の発達段階における局在の変化などを自己プロモーターの制御下でGFPと融合したSH3P1を発現する植物体を作成し、共焦点レーザー顕微鏡を用いた詳細な解析を行い、SH3P1が根毛の先端に局在することを明らかにした。更にSH3P1は、根毛の先端だけではなく、分裂中の細胞の細胞板や根の表皮細胞の上面に存在することを明らかにした。
(項目2)同定した分子の逆遺伝学的機能解析
SYP123に相互作用する分子SH3P1およびアクチンのT-DNA挿入遺伝子破壊株をSALK研究所より取得し、当該遺伝子が破壊された場合の表現形の解析を根毛の伸長を中心に行った。更に、当該遺伝子の発現を抑制して表現形の解析を行うためにRNA干渉(RNAi)法によってSH3P1の発現を抑制できるシロイヌナズナ形質転換株を作成した。更に当該分子が大量に存在する場合の表現型を解析するにために、当該分子の過剰発現トランスジェニックシロイヌナズナも作成した。
現在、これらのシロイヌナズナ株を用いてSH3P1の根毛伸長時および植物の形態形成時における役割の解析を行っている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

植物細胞の極性成長に関与するSNARE分子SYP123に相互作用する分子としてSH3P1を始め、複数のタンパク質を同定することに成功した、現在、SH3P1とSYP123の根毛伸長時における役割の解析を進めている。他のSYP123相互作用因子についても細胞骨格系の因子を中心に解析を進める準備を始めており、ほぼ、「研究の目的」を達成していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

SH3P1がSYP123が関与する根毛における極性輸送にどのような働きをしているかについて集中的に解析を行う。SY3P1の解析を進める中で、SH3P1と相同性を持つ分子(SH3P2,SH3P4)を同定しているので、これらの分子とSYP123との関係、更にSH3Pファミリータンパク質同士の関連性についての解析も同時に行う。

Research Products

• [Journal Article] A membrane trafficking pathway regulated by the plant-specific RAB G TPase ARA6 (2011)
  • Author(s): Kazuo Ebine, Masaru Fujimoto, Yusuke Okatani, Tomoaki Nishiyama, Tatsuaki Goh, Emi Ito, Tomoko Dainobu, Aiko Nishitani, Tomohiro Uemura, Masa H.Sato, Hans Thordal-Christensen, Nobuhiro Tsutsumi, Akihiko Nakano, Takashi Ueda
  • Journal Title: Nature Cell Biology Volume: 13 Pages: 853-859
  • DOI: doi:10.1038/ncb2270
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetic expression of bacterial merC fused with plant SNAEE in Sacch aromyces cerevisiae increased mercury accumulation (2011)
  • Author(s): Masako Kiyono, Yuka Sone, Kiyomi Miyahara, Yumiko Oka, Masami Nakamura, Ryosuke Nakamura, Masa H.Sato, Hidemitsu Pan-Hou, Kou Sakabe, Ken-ichiro Inoue
  • Journal Title: Biochemical Engineering Journal Volume: 56 Pages: 137-141
  • DOI: 10.1016/j.bej.2011.05.009
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression of the bacterial heavy metal transporter MerC fused with aplant SNAEE, SYP121, in Arabidopsis thaliana increses cadmium accumulatiojn and tolerance (2011)
  • Author(s): Masako Kiyono, Yumiko Oka, Yuka Sone, Michitaka Tanaka, Ryosuke Nakamura, Masa H.Sato, Hidemitsu Pan-Hou, Kou Sakabe, Ken-ichiro Inoue
  • Journal Title: Planta Volume: 235 Pages: 841-850
  • DOI: DOI:10.1007/s00425-011-1543-4
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Function of Ptdlns 3,5-kinase, FAB1 on auxin signaling in Arabidopsis (2012)
  • Author(s): Mayu Sato, Tomoko Hirano, Tomohiko Matsuzawa, Kaoru Takegawa, Mie Ichikawa, Masa H.Sato
  • Organizer: 第53回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都産業大学
  • Year and Date: 20120316-20120318
• [Presentation] シロイヌナズナVAP(VAMP-associated Protein), PVA31は、葉の老化過程に関与する。 (2012)
  • Author(s): 有馬啓太、西山沙良、中井勇介、市川美恵、佐藤雅彦
  • Organizer: 第53回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都産業大学
  • Year and Date: 20120316-20120318
• [Presentation] 花成経路で機能するフィトクロム相互作用VOZのシグナリング伝達解析 (2012)
  • Author(s): 安居佑季子、上本允大、佐藤雅彦、河内孝之
  • Organizer: 第53回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都産業大学
  • Year and Date: 20120316-20120318
• [Presentation] SYP123と相互作用する因子の探索-SH3P1の局在解析 (2012)
  • Author(s): 市川美恵、三好皓之、鐘尾啓太、深尾陽一郎、藤原正幸、佐藤雅彦
  • Organizer: 第53回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都産業大学
  • Year and Date: 20120316-20120318
• [Presentation] NAC-like transcription factor,VOZは生物学的ストレスと非生物学的ストレスに対する適応制御の切り換えに関与する (2011)
  • Author(s): 中井勇介, 中平洋一, 隅田浩規, 安居佑季子, 河内孝之, 高木優, 光田展隆, 久保康之, 佐藤雅彦
  • Organizer: 日本植物学会第75回大会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス
  • Year and Date: 2011-09-18