2016 Fiscal Year Annual Research Report
MAPキナーゼとM期キネシンによる細胞板構築の分子機構
Publicly Offered Research
| Project Area | Plant cell wall as information-processing system |
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| Project/Area Number |
15H01223
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
笹部 美知子 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (00454380)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 細胞質分裂 / 細胞板 / 細胞壁 / 微小管 / フラグモプラスト / キネシン / MAPキナーゼ / メンブラントラフィック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞板形成は、フラグモプラストと呼ばれる分裂装置の中で細胞壁と細胞膜とが同期して作られる複合的なイベントである。我々は、細胞板の形成にNACK1キネシンを活性化因子とする植物固有のMAPKカスケードが必須であることを明らかにしている。さらに、MAPKカスケードの活性化因子であるNACK1は、モータータンパク質として細胞板成分の輸送にも関与している可能性を示唆するデータが得られている。本研究では、細胞板形成の分子機構を明らかにするために、1) 本MAPKの新規下流因子の同定及び機能解析、2) NACK1キネシンが細胞板に輸送している因子の同定を行った。
1) 細胞板形成を制御するMAPKカスケードの下流因子の同定と機能解析
シロイヌナズナ培養細胞から精製した微小管結合タンパク質を基質として、MPK4によりリン酸化されたタンパク質の質量分析を行い、55個の基質タンパク質の候補の同定に成功した。これらの候補因子について、同調培養したMM2d細胞より合成したcDNAを用いて発現パターンを解析したところ、複数の遺伝子が分裂期に特異的に発現上昇すること、細胞分裂時に細胞板、もしくは細胞質分裂装置に局在することが明らかとなった。このような特徴を示す6因子を、MPK4の新規下流因子の重要候補として機能解析を進めている。これら分子機能の解明により複合的な細胞板形成の分子機構が明らかになることが期待される。
2) NACK1の輸送キネシンとしての機能
昨年度までに、NACK1が特定のSNAREタンパク質にマークされる小胞の輸送に関与していることが示唆される結果が得られていた。このSNARE因子のシロイヌナズナの変異体解析を行ったところ、ファミリーを形成する本因子の多重変異体で、特定の細胞において細胞質分裂の異常が観察された。これらの結果から、本因子にマークされる小胞は、NACK1依存的に細胞板形成部位に輸送されること、この小胞は細胞板形成に寄与していることが示唆された。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Arabidopsis MAP65-4 Plays A Role in Phragmoplast Microtubule Organization and Marks the Cortical Cell Division Site.2017
Author(s)
Li, H., Sun, B., Sasabe, M., Deng, X., Machida, Y., Lin, H., Lee, Y., Liu, B.
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Journal Title
New Phytologist
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Identification of Phosphoinositide-Binding Protein PATELLIN2 as a Substrate of Arabidopsis MPK4 MAP Kinase during Septum Formation in Cytokinesis.2016
Author(s)
Suzuki ,T., Matsushima, C., Nishimura, S., Higashiyama, T., Sasabe, M., Machida, Y
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Journal Title
Plant and Cell Physiology
Volume: 57
Pages: 1744-1755
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 細胞板形成におけるNACK1キネシンの役割2016
Author(s)
鈴木伶奈, 森岡祉門, 西田結花, 桧垣匠, 植村知博, 安原裕紀, 馳澤盛一郎, 上田貴志, 町田泰則, 笹部美知子
Organizer
東北植物学会第6回大会
Place of Presentation
東北大学青葉山北キャンパス
Year and Date
2016-12-10 – 2016-12-11
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