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2015 Fiscal Year Annual Research Report

植物核のダイナミクスを担う分子機構

Research Project

Project/Area Number 26711017
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

田村 謙太郎  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40378609)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords細胞核 / シロイヌナズナ / 核膜 / 核運動 / 細胞骨格
Outline of Annual Research Achievements

今年度は主に以下の2点を中心に研究を進めた.
1)明暗に応答した核運動のメカニズム.細胞核は明暗に応答してその細胞内配置を変化させる.強光では核は細胞側面に局在するが,暗所では細胞底面に局在する.明所での運動の意義は強光ストレスからの核内DNAを保護するためと考えられるが,暗所での核運動の意義は不明であった,そこで,前年度にスクリーングにより単離した2系統の核運動不全変異体株の原因遺伝子を同定して解析を行った.興味深いことに,2種類の原因遺伝子は互いに関連性のない遺伝子産物をそれぞれコードしていた.このことは暗所における核運動には様々な制御経路があることを示している.
2)核膜構造を規定する因子の解析.核膜は細胞核の形態形成だけでなく,核自身の機能発現に深く関わる場である.植物細胞における核膜形成のメカニズムを探るために,前年度に単離し核膜構造に異常がある変異体の原因遺伝子の産物の解析を行った.この因子はコイルドコイル領域を持っており,構造タンパク質としての機能が考えられた.そこで,リコンビナントタンパク質を昆虫細胞において大量発現させて精製した.このリコンビナントタンパク質の構造を電子顕微鏡で観察したところ,直鎖状に繋がって絡んだ状態の分子見られたことから,この因子は鎖状に長く繋がる性質があることが分かった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の予定通り,スクリーニングにより新たな細胞核の運動不全変異体を2系統の原因遺伝子を同定することができた.核膜の構造を規定する因子についても,構造タンパク質としての機能を示唆するデータが得られた.

Strategy for Future Research Activity

新たに単離した変異体の原因遺伝子の同定は既に完了している.表現型の詳細な解析を行った後,論文として発表する予定である.
核膜構造を規定する因子に関しては,配偶体形成に関与していることが示唆された.この因子のより高次な機能を理解を目指す.
核-細胞質間輸送変異体はサリチル酸応答異常を示すことが分かっているので,実際の病原性菌を摂取して免疫応答のを解析する.

Causes of Carryover

核膜構造を規定する因子の解析において,in vitro系によるタンパク質重合実験の条件検討に時間がかかったため.

Expenditure Plan for Carryover Budget

引き続き,細胞核のダイナミクスを制御する因子の解析に必要な経費として使用する.特に,核-細胞質間輸送変異体の感染実験のための解析に使用する.

  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Clermont Université/IBMP/Institut Jean-Pierre Bourgin(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Clermont Université/IBMP/Institut Jean-Pierre Bourgin
  • [Journal Article] Decreased expression of a gene caused by a T-DNA insertion in an adjacent gene in Arabidopsis2016

    • Author(s)
      Kentaro Tamura, T. Kawabayashi, T. Shikanai, and I. Hara-Nishimura
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 11 Pages: e0147911

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0147911.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Plant nuclei move to escape ultrabiolet-induced DNA damage and cell death2016

    • Author(s)
      K. Iwabuchi, J. Hidema, Kentaro Tamura, S. Takagi, and I. Hara-Nishimura
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 170 Pages: 678-685.

    • DOI

      10.1104/pp.15.01400.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phosphorylation of C-terminus of RHD3 has a critical role in homotypic ER membrane fusion in Arabidopsis2016

    • Author(s)
      H. Ueda, E. Yokota, K. Kuwata, N. Kutsuna, S. Mano, T. Shimada, Kentaro Tamura, G. Stefano, Y. Fukao, F. Brandizzi, T. Shimmen, M. Nishimura, and I. Hara-Nishimura
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 170 Pages: 867-880.

    • DOI

      10.1104/pp.15.01172.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Functions of plant-specific myosin XI: from intracellular motility to plant postures2015

    • Author(s)
      H. Ueda, Kentaro Tamura, and I. Hara-Nishimura
    • Journal Title

      Current Opinion in Plant Biology

      Volume: 28 Pages: 30-38.

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2015.08.006.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Recent advances in understanding plant nuclear envelope proteins involved in nuclear morphology2015

    • Author(s)
      Kentaro Tamura, C. Goto, and I. Hara-Nishimura
    • Journal Title

      Journal of Experimental Botany

      Volume: 66 Pages: 1641-1647.

    • DOI

      10.1093/jxb/erv036.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Regulation of organ straightening and plant posture by an actin-myosin XI cytoskeleton2015

    • Author(s)
      K. Okamoto, H. Ueda, T. Shimada, Kentaro Tamura, T. Kato, M. Tasaka, M. T. Morita, and I. Hara-Nishimura
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: 1 Pages: 15031

    • DOI

      10.1038/nplants.2015.31

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Nuclear movement and shape are controlled by nuclear membrane myosin XI-i2016

    • Author(s)
      Kentaro Tamura and Ikuko Hara-Nishimura
    • Organizer
      日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      岩手大学,盛岡市,岩手県
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-18
    • Invited
  • [Presentation] The unique nucleocytoplasmic linkage in plants2015

    • Author(s)
      Kentaro Tamura
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸ポートピアランド,神戸市,兵庫県
    • Year and Date
      2015-12-04 – 2015-12-04
  • [Presentation] Molecular relationships between the plant-specific nuclear envelope proteins2015

    • Author(s)
      Kentaro Tamura
    • Organizer
      IPNC2015
    • Place of Presentation
      Olomouc, Czech Republic
    • Year and Date
      2015-07-04 – 2015-07-04
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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