2015 Fiscal Year Annual Research Report
生体顕微マルチスケールマッピング：高圧凍結技法の高度化と広域超微形態解析法の開発
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24687007
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
豊岡 公徳 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級研究員 (10360596)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 電子顕微鏡 / オルガネラ / マッピング / 電子地図 / 高圧凍結技法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バイオイメージングの発展により、組織や細胞におけるオルガネラの動態を容易に観察できるようになった。その一方で、透過電子顕微鏡(TEM)観察がほとんど行われなくなったため、オルガネラの超微形態は不明瞭な状態である。本研究では、モデル植物を用いて、1、試料を瞬時に固定する高圧凍結技法を改良・高度化し、動的オルガネラを含む高解像度で広域のTEM像を撮影し電算機上に再構築する基盤技術と、２、マルチスケール性を維持した高解像度TEM像上の細胞内構造物に位置情報を自動記録する基盤技術を開発し、組織・細胞におけるオルガネラの超微形態と分布、関連情報を閲覧可能なTEM像のマッピングシステムを構築する。そして、これら基盤技術を用いて、３、発生過程と環境刺激前後の細胞とオルガネラの超微形態を明らかにし、分化発生機構を解明する。今年度は３を中心に技術開発を行った。構築した広域TEM像の自動撮影システムを用いて、シロイヌナズナの根端など様々な器官及び植物培養細胞のギガピクセルクラスの広域TEM像を取得した。この広域TEMデータを用いて情報工学の専門家とともに自動認識ソフトウェアの開発し、論文にまとめ国際雑誌に発表した。さらに、タバコ培養細胞の増殖期・定常状態期の広域TEM像を用いて、定常状態期にはミトコンドリアとペルオキシソームの数は減少するがプラスチドの数は減少しないことがわかり、学会発表を行うとともに論文にまとめ国際雑誌に掲載された。また、シロイヌナズナ根端における小胞体から発生するER bodyに焦点をあて解析し、学会発表を行った。さらに、様々な植物組織の広域TEM像を拡大縮小してWebブラウザ上に標示できるウェブサイト”電顕アトラス”を構築し、共同研究者に公開した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Deficiency of Starch Synthase IIIa and IVb Alters Starch Granule Morphology from Polyhedral to Spherical in Rice Endosperm2016
Author(s)
Toyosawa Y, Kawagoe Y, Matsushima R, Crofts N, Ogawa M, Fukuda M, Kumamaru T, Okazaki Y, Kusano M, Saito K, Toyooka K, Sato M, Ai Y, Jane JL, Nakamura Y, Fujita N
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Journal Title
Plant Physiol.
Volume: 170
Pages: 1255-1270
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] SNAC-As, stress-responsive NAC transcription factors, mediate ABA-inducible leaf senescence2015
Author(s)
Takasaki H, Maruyama K, Takahashi F, Fujita M, Yoshida T, Nakashima K, Myouga F, Toyooka K, Yamaguchi-Shinozaki K, Shinozaki K
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Journal Title
Plant J.
Volume: 84
Pages: 1114-1123
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Th17 Cell Induction by Adhesion of Microbes to Intestinal Epithelial Cells2015
Author(s)
Atarashi K, Tanoue T, Ando M, Kamada N, Nagano Y, Narushima S, Suda W, Imaoka A, Setoyama H, Nagamori T, Ishikawa E, Shima T, Hara T, Kado S, Jinnohara T, Ohno H, Kondo T, Toyooka K, (11 authors), Umesaki Y, Honda K
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Journal Title
Cell
Volume: 163
Pages: 367-380
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] RECG Maintains Plastid and Mitochondrial Genome Stability by Suppressing Extensive Recombination between Short Dispersed Repeats2015
Author(s)
Odahara, M., Masuda, Y., Sato,M., Wakazaki, M., Harada,C., Toyooka,K., Sekine,Y
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Journal Title
PLOS Genetics
Volume: 11
Pages: e1005080
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 電顕アトラスの構築と活用2015
Author(s)
豊岡公徳，佐藤繭子，若崎眞由美, 橋本恵, 小林恵, 澤木史江, 朽名夏麿，永田典子
Organizer
日本植物形態学会第 27 回総会・大会
Place of Presentation
新潟
Year and Date
2015-09-05
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