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2014 Fiscal Year Research-status Report

雌性配偶体の細胞特異的遺伝子発現誘導系を用いた有性生殖過程の核融合機構の解析

Research Project

Project/Area Number 26650094
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

西川 周一  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10252222)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords有性生殖 / 核膜融合 / 雌性配偶体 / 遺伝子発現誘導
Outline of Annual Research Achievements

研究代表者らは、小胞体の分子シャペロンHsp70であるBiPが、シロイヌナズナの雌性配偶体形成時の極核の核膜融合に必要であることを明らかにした。本研究は、単一細胞における遺伝子発現誘導法であるIR-LEGOを発展させ、雌しべ内の雌性配偶体を対象とした時期特異的・細胞特異的な遺伝子発現誘導法の開発と、これを用いた極核融合におけるBiPおよびその制御因子の機能解析を目指している。
本年度はまず、tagRFPおよびミトコンドリア局在型GFPを標的遺伝子として、熱ショックプロモーターによる遺伝子発現誘導が可能な株を構築した。IR-LEGOを用いた根における発現誘導実験では、ミトコンドリア局在型GFPを用いることで高感度に発現誘導を検出できることが示された。摘出した胚珠を用いた発現誘導実験では、胚珠の生存率を保ったまま長時間観察するための条件検討が必要であることが明らかとなった。
本年度は、Cre-loxP部位特異的組換えを利用した発現誘導系の構築も行った。中央細胞、助細胞、配偶体全体を標的細胞に、ミトコンドリア局在型GFPを発現可能な組換え遺伝子を構築し、これを熱ショックによってCreを発現するHS-Cre株に導入した。現在、花芽の熱処理による発現誘導条件の検討を行っている。また、BiPおよびその制御因子を発現誘導可能な組換え遺伝子の構築を行うとともに、BiP変異株へのHS-Cre導入を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

摘出した胚珠を用いた遺伝子発現誘導実験において、胚珠の培養条件の検討が必要ではあるものの、当初予定していた株の構築は、計画通り進んでいる。Cre-loxPを用いた発現誘導系を利用して、花芽の熱処理による発現誘導を行うことで、長時間の胚珠培養を行わないでも当初の目的を達成可能な実験系を構築できると期待される。

Strategy for Future Research Activity

平成26年度に引き続き、解析のための株の構築と遺伝子発現誘導の条件の確立を行う。また、目的の株が構築でき次第、BiPやその制御因子の欠損株の雌性配偶体における、BiPなどの発現誘導実験を行い、極核の核膜融合においてこれら因子を必要とする時期の特定などを進めていく。

Causes of Carryover

研究費は年度内にすべて使用していたが、事務処理手続きの関係で一部の支払いが3月31日以降になったため、次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度使用額は、昨年度購入の物品費として4月以降に支払いが確定している。翌年度分の助成金は、当初の計画通り使用する計画である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Rapid elimination of the persistent synergid through a cell-fusion for polytubey block.2015

    • Author(s)
      丸山大輔
    • Journal Title

      Cell

      Volume: 161 Pages: 907-908

    • DOI

      10.1016/j.cell.2015.03.018

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] BiP3 supports the early stages of female gametogenesis in the absence of BiP1 and BiP2 in Arabidopsis thaliana.2015

    • Author(s)
      丸山大輔
    • Journal Title

      Plant Signal. Behav.

      Volume: 10 Pages: e1035853

    • DOI

      10.1080/15592324.2015.1035853

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Plant Organelles Database 3 (PODB3) update 2014: integrating electron micrographs and new options for plant organelle research.2014

    • Author(s)
      真野昌二、中村貴宜、近藤真紀、三輪朋樹、西川周一、三村徹郎、長谷あきら、西村幹夫
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 55 Pages: e1

    • DOI

      10.1093/pcp/pct140

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple BiP genes of Arabidopsis thaliana are required for male gametogenesis and pollen competitiveness.2014

    • Author(s)
      丸山大輔、杉山智之、遠藤斗志也、西川周一
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 55 Pages: 1937-1944

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu120

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Different Sets of ER-Resident J-Proteins Regulate Distinct Polar Nuclear-Membrane Fusion Events in Arabidopsis thaliana.2014

    • Author(s)
      丸山大輔、山本雅也、遠藤斗志也、西川周一
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 55 Pages: 1937-1944

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu120

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 花粉形成過程に必要な受容体キナーゼの機能発現におけるAtERdj3Bの役割の特異性2015

    • Author(s)
      加藤詩織、杉山智之、山本雅也、野元美佳、多田安臣、遠藤斗志也、西川周一
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京農業大学世田谷キャンパス(東京都世田谷区)
    • Year and Date
      2015-03-16
  • [Presentation] Roles of ER-resident molecular chaperonesin functions of recepto-like kinases involved in male gametogenesis2015

    • Author(s)
      加藤詩織、杉山智之、山本雅也、野元美佳、多田安臣、遠藤斗志也、西川周一
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所臨海副都心センター(別館)(東京都江東区)
    • Year and Date
      2015-03-13
  • [Presentation] Chaperone-dependent nuclear membrane fusion in Arabidopsis fertilization2014

    • Author(s)
      西川周一、丸山大輔、山本雅也、東山哲也、遠藤斗志也
    • Organizer
      KAAB International Symposium 2014
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2014-09-29
    • Invited
  • [Presentation] 小胞体品質管理による花粉成熟過程の解析2014

    • Author(s)
      杉山智之、山本雅也、遠藤斗志也、西川周一
    • Organizer
      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      明治大学生田キャンパス(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2014-09-13

URL: 

Published: 2016-05-27  

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