2015 Fiscal Year Research-status Report
花粉形成過程に出現するオルガネラ群の網羅的な超微構造解析
| Project/Area Number |
26440170
|
|---|
| Research Institution | Japan Women's University |
|---|
Principal Investigator |
永田 典子 日本女子大学, 理学部, 教授 (40311352)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 花粉 / 電子顕微鏡 / オルガネラ / シロイヌナズナ / 葯 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
花粉形成過程では種々の脂質系オルガネラが観察されるが、未だそれらオルガネラの動態・機能などの全貌は明らかではない。私は、これまでに開発してきた広域TEM（透過電子顕微鏡）画像取得法を応用することで、網羅的で抜けのないオルガネラの形態･構造画像を入手し、葯全体におけるオルガネラマップを作成できると着想した。本研究では、大量画像からの統計学的処理を行い、脂質成分とオルガネラ構造･動態との関連づけを行うことを目的としている。
広域TEM像の取得において一番の律速段階は、大量の画像を「ズレなく」結合することであった。開発した全自動ソフトを用いれば人の手を全く借りずに計算機上で広域画像を取得できるが、一旦間違った結合がなされた場合の補正が効かない点が大きな問題であった。そこで当該年度は、この作業効率の適正化を行った。その結果、結合の前半部分（25枚ごとの結合）に全自動システムを用い、結合の後半部分（25枚結合画像同士のさらなる結合）においてレイヤー機能をもたせながら補正ができる新しいシステムを構築した。これにより、簡便に補正可能な広域像を作成することができるようになった。結果として、ずれのない葯の広域TEM像4枚を得ることができた。野生型のみでなく、突然変異体の観察にも着手できた。
統計学的処理を行う上でもう１つ問題となるのは、広域TEM像は2次元情報であり、3次元情報が得られるわけではないということである。そこで、当該年度においては、SEM（走査電子顕微鏡）においてTEM連続切片像を観察し、容易に3次元情報を入手するという新しい手法開発にも着手した。本年度は、SEMでも、TEM用切片が観察可能であるという結果を得た。この手法が連続切片にも応用可能であれば、容易に葯の3次元マップを作成することができるため、今後に期待がもてる成果といえる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は、新しい手法開発とその手法を用いて得られる結果（葯全体の時空間的なオルガネラマップの作成）の両方を軸にして進められている。当該年度の最も重要な課題は、「ズレのない」結合画像を作成する上での適正化であった。その点において、新しいシステムを構築できたことでずれのない広域像を得ることができ、順調に進展していると判断できる。
一方、どれほど広域の画像を得ても、やはり3次元情報を得ることも重要であることが徐々に明らかになり、それ故新しい手法開発（SEMによる連続切片観察）にも取り組んだ。これは当初の計画にはなかったものであるが、本研究の目的（網羅的オルガネラマップの作成）に関わるものであり、後退というよりは当初の計画以上の試みにも着手できたと捉えることもできる。この新しい開発が成功するか否かはまだ未知数であり、来年度の結果を待たなくてはならないが、総合的に鑑みるとおおむね順調であると考えられる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
3次元情報を得る重要さも明らかになったため、新しい手法開発（SEMによる連続切片観察）にも取り組んでおり、この新技術の完成が最も重要な課題である。一方で、当初の目的であった、葯全体の時空間的なオルガネラマップ（2次元の広域像）の作成も進める。突然変異体の観察も進めていき、脂質成分とオルガネラ構造･動態との関連づけを行う予定である。
|
| Causes of Carryover |
昨年度（平成26年度）に、当初予定していた臨時勤務者の確保が遅れた。それに伴い、当該年度は多くの繰越額が発生した。当該年度は、適切な人材が確保されたため、遅れを取り返すべく、申請書で予定していたよりも多くの雇用日数を確保することができた。そのため、昨年度の繰り越し分の多くを消化することとなった。差額は、消化しきれなかった昨年度分と見なすことができる。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度も適切な臨時勤務者の雇用は確保できている。当該年度とほぼ同様の雇用日数を確保する予定である。また、画像処理のソフト購入や、成果発表に係る旅費などにも必要である。
|
-
[Journal Article] Genome Size of the Ultrasmall Unicellular Freshwater Green Alga, Medakamo hakoo 311, as Determined by Staining with 4’,6-diamidino-2-phenylindole after Microwave Oven Treatments: II. Comparison with Cyanidioschyzon merolae, Saccharomyces cerevisiae (n, 2n), and Chlorella variabilis.2016
Author(s)
T Kuroiwa, M Ohnuma, Y Imoto, O Misumi, N Nagata, I Miyakawa, M Fujishima, F. Yagisawa, H Kuroiwa
-
Journal Title
Cytologia
Volume: 81(1)
Pages: 69-76
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Semi-automatic organelle detection on transmission electron microscopic images.2015
Author(s)
Takumi Higaki, Natsumaro Kutsuna, Kae Akita, Mayuko Sato, Mayumi Wakazaki, Yumi Goto, Fumie Sawaki, Megumi Kobayashi, Noriko Nagata, Kiminori Toyooka, Seiichiro Hasezawa
-
Journal Title
Scientific Reports
Volume: 5: 7794
Pages: 1-9
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Plastid Proteomic Analysis in Tomato Fruit Development.2015
Author(s)
M. Suzuki, S. Takahashi, T. Kondo, H. Dohra, Y. Ito, Y. Kiriiwa, M. Hayashi, S. Kamiya, M. Kato, M. Fujiwara, Y. Fukao, M. Kobayashi, N. Nagata, R. Motohashi
-
Journal Title
PLOS ONE
Volume: 15; 10(9)
Pages: e0137266
DOI
Peer Reviewed / Open Access
