2020 Fiscal Year Annual Research Report
Photo-stable near-infrared fluorescent tools for visualizing pollen tube dynamics
Publicly Offered Research
| Project Area | Determining the principles of the birth of new plant species: molecular elucidation of the lock-and-key systems in sexual reproduction |
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| Project/Area Number |
19H04858
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
多喜 正泰 名古屋大学, 物質科学国際研究センター(WPI), 特任准教授 (70378850)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 核小体染色 / 膜透過性ペプチド / 植物イメージング / 近赤外蛍光色素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エチニル基を有するホスファローダミン色素と膜透過性ペプチドBP100を連結したNLPPを培養タバコ細胞BY-2に作用させたところ，核小体局在を示すことを見出した．NLPPで染色したBY-2細胞を10分間隔で撮影したところ，細胞分裂時における核小体の崩壊と，分裂後の再形成の様子を捉えることに成功した．次に，色素の細胞内への取り込み機構について検証した．1時間毎に撮像したところ，初期段階で核小体選択的な蛍光が検出されたが，時間の経過に伴い液胞が徐々に染色される様子が捉えられた．核小体と液胞の蛍光強度をそれぞれ時間に対してプロットすると，両者が異なる速度で増大していることがわかり，二種類のNLPP取り込み経路が存在することが示唆された．また，アジ化ナトリウムによるエンドサイトーシス阻害実験を行ったところ，核小体の蛍光強度は変化しなかったのに対し，液胞からのシグナルは大幅に減少した．以上の結果から，細胞膜を直接透過したNLPPは核小体へ移行するのに対し，液胞への取り込みはATP依存的なエンドサイトーシス経由であることが明らかとなった．これを踏まえ，BY2の細胞破砕液を用いた競合アッセイにより，膜透過後における核小体局在経路について検討した．その結果，細胞膜を透過したBP100ペプチドが核輸送タンパク質と結合していることが示唆され，膜透過性と核移行の両過程に寄与していることがわかった．NLPPは植物細胞の核小体ライブセルイメージングを可能にする初めてのプローブであり，核小体の形成機構やストレス応答など，新たな生命現象の解明に繋がるものである．
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(3 results)
