2014 Fiscal Year Annual Research Report
MAPキナーゼを中心とした細胞板の構築を制御する分子メカニズムの研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Plant cell wall as information-processing system |
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| Project/Area Number |
25114504
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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) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 細胞質分裂 / 細胞板 / 細胞壁 / フラグモプラスト / 微小管 / 微小管結合タンパク質 / キネシン / MAPキナーゼカスケード |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の細胞質分裂は、細胞壁と細胞膜からなる細胞板が、微小管を主成分とする細胞質分裂装置（フラグモプラスト）の中で拡大成長することにより達成される。本研究では、植物の細胞質分裂を制御する中心的な制御系であるMAPキナーゼカスケードを基軸として、この経路の構成因子の機能及び、下流因子の探索・解析を行い、細胞板形成の分子機構を明らかにすることを目的とした。
まず、シロイヌナズナの細胞板形成を正に制御するMPK4 MAPキナーゼにより特異的にリン酸化される微小管結合タンパク質の同定を進め、複数の新しい下流因子の候補を得ることができた。次に、MAPキナーゼカスケードの活性化因子として同定されたNACK1キネシンが、モーターキネシンとして細胞板形成に直接関与している可能性を示した。NACK1キネシンは、細胞板形成部位において、MAPKKK NPK1と結合することによりMAPKカスケードを活性化し、フラグモプラストの動的不安定を引き起こす。今回、NACK1のデリーションミュータント等を用いたイメージング解析により、NACK1のモータードメインに加えて、ストーク領域のC末端がこの分子の微小管結合活性及びモーター活性に影響を与えることが分かった。さらに薬理学的な解析を進めたところ、膜小胞の形成を阻害するBrefeldin A (BFA) により、NACK1の細胞板形成部位への局在が効果的に阻害されることが明らかとなった。この結果は、NACK1の微小管結合能やモーター活性に輸送小胞が関連していること、NACK1は、BFA感受性の積み荷を細胞板に輸送する可能性を示唆している。本研究により、植物の細胞板形成に必須の因子であるNACK1が、MAPキナーゼカスケードの活性化を介してフラグモプラスト微小管の動的制御を行っているだけでなく、輸送キネシンとして細胞板形成に直接関与している可能性が示された。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] The carboxyl-terminal tail of the stalk of Arabidopsis NACK1/HINKEL kinesin is required for its localization to the cell plate formation site.2015
Author(s)
Sasabe, M., Ishibashi, N., Haruta, T., Minami, A., Kurihara, D., Higashiyama, T., Nishihama, R., Ito, M., Machida, Y
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Journal Title
Journal of Plant Research
Volume: 128
Pages: 327-336
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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