2011 Fiscal Year Research-status Report
オートファジーを介したイネの新規種子形成制御機構の解明とその応用
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23658061
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
朽津 和幸 東京理科大学, 理工学部, 教授 (50211884)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | オートファジー / イネ / 稔性 / 花粉 / ATG7 / 雄性不稔 / 代謝プロファイル / 植物ホルモン |
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| Research Abstract |
オートファジーが栄養の供給源としての役割を持つことを踏まえ、農業上重要でありながら、未解明な部分が多いイネ種子の形成及び発達過程に関与する新規栄養供給源としてのオートファジー機構の役割を明らかにすることを目指して、イネの種子形成過程においてオートファジー機構が必要不可欠な役割を果たすとの作業仮説の検証を試みている。 まず、イネ培養細胞を用いて、オートファジーの可視化解析実験系を構築した。イネからオートファジー実行因子の１つであり、E1様酵素であるATG7の遺伝子破壊株を単離した。OsATG7破壊株の培養細胞を用いて、Osatg7破壊株ではオートファジー機構が欠損していることを明らかにした。 Osatg7破壊株のホモ個体は不稔となるとの予備実験結果を詳細に検証した。さらに交配検定による、雄性、雌性不稔の検証を行った結果、雄性不稔の形質を示すことが明らかになった。 そこで花粉形成過程に重点を置いて、野生型株とOsatg7破壊株の各生育段階における試料を取得し、電子顕微鏡観察により、花粉形成過程における細胞内微細構造の形態の詳細な解析を進めている。また同時に、植物ホルモンや脂質代謝プロファイルを中心とした網羅的解析の準備を進めている。 Osatg7破壊株に野生型の遺伝子を導入し、不稔形質の相補性検定を進めた。またOsATG7プロモーターGUS形質導入イネを作成し、OsATG7の組織発現の解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
共同研究者の協力を得ることができ、概ね順調に進展している。植物ホルモンや脂質代謝プロファイルを中心とした網羅的解析は、最先端研究基盤事業植物科学最先端研究拠点ネットワークの協力を得ることができ、解析を進めつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
電子顕微鏡を用いた微細構造解析、植物ホルモンや脂質代謝プロファイルを中心とした網羅的解析を進め、表現型の原因を分子レベルで解明する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
これまでに採取できた試料を用いて、イメージング解析、分子生物学的、生化学的解析を進めるために使用する。また成果発表にも予算を計上する。
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[Journal Article] Regulation of a proteinaceous elicitor-induced Ca2+ influx and production of phytoalexins by a putative voltage-gated cation channel, OsTPC1, in cultured rice cells.2012
Author(s)
Hamada H, Kurusu T, Okuma E, Nokajima H, Kiyoduka M, Koyano T, Sugiyama Y, Okada K, Koga J, Saji H, Miyao A, Hirochika H, Yamane H, Murata Y, Kuchitsu K
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Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: 287
Pages: 9931-9939
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Plasma membrane protein OsMCA1 is involved in regulation of hypo-osmotic shock-induced Ca2+ influx and modulates generation of reactive oxygen species in cultured rice cells.2012
Author(s)
Kurusu T, Nishikawa D, Yamazaki Y, Gotoh M, Nakano M, Hamada H, Yamanaka T, Iida K, Nakagawa Y, Saji H, Shinozaki K, Iida H, Kuchitsu K
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Journal Title
BMC Plant Biology
Volume: 12
Pages: e11
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Negative Feedback Regulation of Microbe-Associated Molecular Pattern-Induced Cytosolic Ca2+ Transients by Protein Phosphorylation.2011
Author(s)
Kurusu T, Hamada H, Sugiyama Y, Yagala T, Kadota Y, Furuichi T, Hayashi T, Umemura K, Komatsu S, Miyao A, Hirochika H, Kuchitsu K
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Journal Title
JOURNAL OF PLANT RESEARCH
Volume: 124巻3号
Pages: 415-424
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Cryptogein-induced cell cycle arrest at G2 phase is associated with inhibition of cyclin-dependent kinases, suppression of expression of cell cycle-related genes and protein degradation in synchronized tobacco BY-2 cells.2011
Author(s)
Ohno, R., Kadota, Y., Fujii, S., Sekine, M., Umeda, M., Kuchitsu, K.
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Journal Title
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
Volume: 52巻5号
Pages: 922-932
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Involvement of the putative Ca2+-permeable mechanosensitive channels,NtMCA1 and NtMCA2, in Ca2+ uptake, Ca2+-dependent cell proliferation and mechanical stress-induced gene expression in tobacco (Nicotiana tabacum) BY-2 cells.2011
Author(s)
Takamitsu Kurusu, Takuya Yamanaka,Masataka Nakano, Akiko Takiguchi, Yoko Ogasawara, Teruyuki Hayashi, Kazuko Iida, Shigeru Hanamata, Kazuo Shinozaki, Hidetoshi Iida and Kazuyuki Kuchitsu
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Journal Title
JOURNAL OF PLANT RESEARCH
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] イネ培養細胞のタンパク質性エリシター誘導性感染防御応答制御におけるCa2+透過チャネルOsTPC1の機能2012
Author(s)
濱田晴康, 能鹿島央司, 清塚正弘, 来須孝光, 大熊英治, 小谷野智子, 岡田憲典, 古賀仁一郎, 山根久和, 村田芳行, ○朽津和幸
Organizer
第53回日本植物生理学会年会
Place of Presentation
京都産業大学（京都府）
Year and Date
2012年3月16日～3月18日
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