2013 Fiscal Year Research-status Report
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25660049
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
来須 孝光 東京工科大学, 公私立大学の部局等, 助教 (50422499)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | オートファジー / イネ / 種子 / 登熟 / 穀物 / オートファゴソーム / 脂肪滴 / 花粉 |
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| Research Abstract |
オートファジーは、細胞質中に内膜系(オートファゴソーム)が生成され、液胞やリソソームと融合することにより、細胞成分が分解される自食作用であり、近年、多くの真核生物において、発生や分化の様々な段階で自食作用であるオートファジーが重要な役割を果たすことが報告されている。一方、植物の発生や分化におけるオートファジーの役割については未解明な部分が多い。
今回、我々は、オートファジー可視化マーカーであるGFP-ATG8タンパク質を用いた、イネのオートファジー可視化実験系を構築すると共に、ATG遺伝子の変異株を複数同定した。生活環を通してこの変異体の表現型を観察した結果、ホモ個体では生殖過程において、明瞭な不稔形質を示した。交雑検定の結果、雄性不稔であることが判明し、花粉の成熟や発芽能も変異株では著しく低下していた。電子顕微鏡法により、葯の各組織のオートファジー動態を解析した結果、花粉への栄養・coat材料供給組織であるタペート細胞において、減数分裂期後にオートファジー誘導が確認された。オートファジー欠損変異株では、タペート組織においてオートファジー様構造体が観察されないだけでなく、脂肪滴の分解が、野生型と比べて顕著に遅延していた。
OsATG7遺伝子の変異体で、葯特異的にOsATG7遺伝子を発現させ、種子を得る試みを進めている。
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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
オートファジー変異体で脂質代謝に影響が見られることを発見するなど、予想以上の進展を見せている部分がある。一方、変異体の葯でcDNAを発現する実験は当初の予想以上に難航している。そのため、さまざまな方法を試みている。
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| Strategy for Future Research Activity |
オートファジーと脂質代謝との関係は、非常に新しい研究領域で、重要な発見につながる可能性が期待されるので、重点的に推進する。変異体の葯でcDNAを発現し、稔実させる実験系は、さまざまな方法を試し、確立を目指して注力する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
変異体の葯でcDNAを発現する実験は当初の予想以上に難航したため、予定していたその後の解析を次年度に行うことになったため。
当初予想していなかったオートファジーと脂質代謝との関係について発見し、大きな発展が期待できるため、実験を追加して実施する予定である。変異体の葯でcDNAを発現し相補させた株を次年度に作成できると期待しており、その解析を次年度に実施する。
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[Journal Article] Ca2+-activated ROS production by Arabidopsis RbohH and RbohJ is essential for proper pollen tube tip growth.2014
Author(s)
Kaya H, Nakajima R, Iwano M, Kanaoka MM, Kimura S, Takeda S, Kawarazaki T, Senzaki E, Hamamura Y, Higashiyama T, Takayama S, Abe M, Kuchitsu K
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Journal Title
Plant Cell
Volume: 26
Pages: 1069-1080
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] OsATG7 is required for autophagy-dependent lipid metabolism in rice post-meiotic anther development2014
Author(s)
Kurusu T, Koyano T, Hanamata S, Kubo T, Noguchi Y, Yagi C, Nagata N, Yamamoto T, Ohnishi T, Okazaki Y, Kitahata N, Ando D, Ishikawa M, Wada S, Miyao A, Hirochika H, Shimada S, Makino A, Saito K, Ishida H, Kinoshita T, Kurata N, Kuchitsu K
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Journal Title
Autophagy
Volume: 10
Pages: 860-870
Peer Reviewed
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[Journal Article] Coordination structures of Mg2+ and Ca2+ in three types of tobacco calmodulins in solution: Fourier-transform infrared spectroscopic studies of side-chain COO- groups2013
Author(s)
Suzuki N, Imai LF, Kato K, Nagata K, Ohashi Y, Kuchitsu K, Tanokura M, Sakamoto A, Nara M, Nakano M, Yonezawa N
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Journal Title
Biopolymers
Volume: 99
Pages: 472-483
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] OsATG7 is required for autophagy-dependent lipid metabolism in rice postmeiotic anther development2014
Author(s)
Kurusu T,Koyano T,Hanamata S,Kubo T,Noguchi Y,Yagi C,Nagata N,Yamamoto T,Ohnishi T,Okazaki Y,Kitahata N,Ando D,Ishikawa M,Wada S,Miyao A,Hirochika H,Shimada H,Makino A,Saito K,Ishida H,Kinoshita T,Kurata N,Kuchitsu K
Organizer
UK-Japan Workshop "Rhizosphere Interactions-towards Global Food Security -"
Place of Presentation
理化学研究所横浜キャンパス
Year and Date
20140305-20140306
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[Presentation] 植物の免疫を高める2013
Author(s)
朽津和幸
Organizer
RIDAI SCITEC CLUBセミナー
Place of Presentation
東京理科大学神楽坂キャンパス
Year and Date
20131127-20131127
Invited
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[Presentation] ROS Production, Signalling and Homeostasis2013
Author(s)
Drerup M, Hashimoto K, Schlucking K, Steinhorst L, Manishankar P, Kuchitsu, K, Kudla J
Organizer
11th International POG COnference: Reactive Oxygen and Nitrogen Species in Plants.
Place of Presentation
Warsaw University of Life Sciences, Warsaw, Poland
Year and Date
20130717-20130719
Invited
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