2012 Fiscal Year Annual Research Report
シロイヌナズナの機械刺激受容体の構造と機能
Publicly Offered Research
| Project Area | Environmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses |
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| Project/Area Number |
23120509
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
飯田 秀利 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (70124435)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | シロイヌナズナ / 酵母 / 機械刺激 / 機械受容チャネル / カルシウムチャネル / カルシウムシグナル / 活性酸素種 / ROS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の機械刺激の受容体の解明は未だ不十分であるが、さまざまな実験から、その中核をなす分子はCa2+透過性機械受容チャネルであると考えられている。本研究は、その活性をもつMCA1とMCA2の研究、および植物のモデル生物である酵母の機械受容チャネルの研究をとおして、その受容体の構造と機能明らかにすることを目的としている。
平成24年度は次の研究実績を挙げた。
1. 「分裂酵母の機械受容チャネルの低浸透圧の感受と応答における役割」：植物や酵母には、原核生物の機械受容チャネルの一種であるMscSの類似タンパク質（MscS-like protein; MSL）がある。我々は、分裂酵母に２つのMSLが存在することを見つけ、それぞれMsy1およびMsy2と名付けた。蛍光顕微鏡法により、Msy1は核周辺の小胞体に局在すること、Msy2は細胞膜近傍の小胞体に局在し、低浸透圧の感知と応答にしていることを明らかにした。
２．「タバコとイネにおけるMCAホモログのはたらき」：タバコ（Nicotiana tabacum）のMCAホモログ（NtMCA1とNtMCA2）およびイネのMCAホモログ（OsMCA1）のはたらきについて、東京理科大学の朽津和幸教授と共同研究を行った。その結果、NtMCA1とNtMCA2は低浸透圧刺激後の細胞内Ca2+の上昇に関わること、NtMCA1とNtMCA2の高発現は低Ca2+濃度培地下でのBY-2細胞の増殖制限を緩和すること、NtMCA1の高発現により接触刺激応答遺伝子NtERF4を強発現させること、などを明らかにした。
イネ（Oryza sativa）のOsMCA1高発現株では、低浸透圧刺激後の細胞内Ca2+の上昇が野生株に比べ大きく、活性酸素種（ROS）の生産が上昇すること、RNAiによるOsMCA1ノックダウン株は成長が遅く、短い穂軸をもつこと、などを明らかにした。
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| Research Progress Status |
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] KlMID1, a relevant key player between ER homeostasis and mitochondrial dysfunction in Kluyveromyces lactis.2012
Author(s)
Zanni, E., Franco, M., Nakano, M., Iida, H., Palleschi, C., and Uccelletti, D.
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Journal Title
Microbiology
Volume: 158
Pages: 1694-1701
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Plasma membrane protein OsMCA1 is involved in regulation of hypo-osmotic shock-induced Casup2+/sup influx and modulates generation of reactive oxygen species in cultured rice cells.2012
Author(s)
Kurusu T, Nishikawa D, Yamazaki Y, Gotoh M, Nakano M, Hamada H, Yamanaka T, Iida K, Nakagawa Y, Saji H, Shinozaki K, Iida H, Kuchitsu K.
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Journal Title
BMC Plant Biology
Volume: 12
Pages: 1-15
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Involvement of the putative Casup2+/sup- permeable mechanosensitive channels, NtMCA1 and NtMCA2, in Casup2+/sup uptake, Casup2+/sup- dependent cell proliferation and mechanical stress-induced gene expression in tobacco (Nicotiana tabacum) BY-2 cells.2012
Author(s)
Kurusu, T.*, Yamanaka, T.*, Nakano, M., Takiguchi, A., Ogasawara, Y., Hayashi, T., Iida, K., Hanamata, S., Shinozaki, K., Iida, H., and Kuchitsu, K. （*Co-corresponding author）
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Journal Title
J. Plant Res.
Volume: 125
Pages: 555-568
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] New candidates for the mechanosensitive channel that may be involved in gravity sensing2012
Author(s)
Iida, H., Furuichi, T., Nakano, M., Toyota, M., Sokabe, M., Tatsumi, H.
Organizer
ISLSWG Workshop "Plant Biology in Space"
Place of Presentation
アルベルト・ルートヴィヒ大学フライブルク（フライブルク・ドイツ）
Year and Date
2012-08-02
Invited
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[Presentation] echanosensitive channels are activated via actin stress fibers, which may be involved in gravity sensing in plants2012
Author(s)
Tatsumi, H., Furuichi, T., Nakano, M., Toyota, M., Hayakawa, K., Sokabe, M., Iida, H.
Organizer
ISLSWG Workshop "Plant Biology in Space"
Place of Presentation
アルベルト・ルートヴィヒ大学フライブルク（フライブルク・ドイツ）
Year and Date
2012-08-02
Invited
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[Presentation] Plant perception and response to the signal in gravity resistance2012
Author(s)
Hoson, T., Otomi, Y., Zhang, Y., Soga, K., Wakabayashi, K., Hashimoto, T., Iida, H., Kamisaka, S.
Organizer
39th COSPAR Scientific Assembly 2012
Place of Presentation
ナラヤナ・ムルティ・センター・オブ・エクセレント（マイソール・インド）
Year and Date
2012-07-19
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