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植物細胞の空間情報処理機構の階層的理解

Research Project

Project/Area Number16H06172
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

小田 祥久  国立遺伝学研究所, 新分野創造センター, 准教授 (30583257)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Granted(Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥25,090,000 (Direct Cost : ¥19,300,000、Indirect Cost : ¥5,790,000)
Fiscal Year 2017 : ¥3,900,000 (Direct Cost : ¥3,000,000、Indirect Cost : ¥900,000)
Fiscal Year 2016 : ¥21,190,000 (Direct Cost : ¥16,300,000、Indirect Cost : ¥4,890,000)
Keywords細胞形態形成 / 微小管 / 細胞壁 / GTPase / 植物
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は木部道管の二次細胞壁パターンの形成機構を明らかにすることにより、細胞の形態形成を担う細胞の空間情報処理機構を理解することを目的とします。平成28年度は二次細胞壁パターンに異常を示すシロイヌナズナ変異体の解析および逆遺伝学的に同定した二次細胞壁パターン制御因子の解析を行いました。次世代シーケンサーを用いたゲノム解析により、二次細胞壁パターンに異常を示す変異体の原因遺伝子として、ROP GTPase制御因子、微小管タンパク質、転写因子などをコードする遺伝子を同定しました。これらの遺伝子のT-DNA挿入変異体においても同一の表現型が観察されたこと、また一部の変異体に関しては相補実験により表現型が回復したことから、これらが原因遺伝子であることが判明しました。逆遺伝学的手法により同定した新規の微小管付随タンパク質ファミリーの解析も行いました。この遺伝子ファミリーのT-DNA挿入変異体を解析しましたが、顕著な表現型が観察されなかったことから、このファミリーの遺伝子が冗長的に働いていることが示唆されました。公開されているシロイヌナズナのRNAseqデータを解析した結果、これらの遺伝子が道管を含み広く植物体において発現していることがわかりました。そのうち、道管で発現する2つの遺伝子のT-DNA挿入変異体をクロスし、二重変異体を作出したところ、二次細胞壁のパターンに若干の異常が観察されたことから、これらの微小管付随タンパク質が二次細胞壁パターンの形成に貢献していることが示唆されました。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

各手法により新知見が得られていることから、順調に進んでいると言えます。

Strategy for Future Research Activity

今後は植物体および培養細胞、in vitroでの実験を組み合わせ、同定した制御因子の機能をさらに詳細に解明してゆく予定です。

Report

(1results)
  • 2016 Annual Research Report

Research Products

(9results)

All 2017 2016

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Microtubule-dependent targeting of the exocyst complex is necessary for xylem development in Arabidopsis.2017

    • Author(s)
      Vukasinovic N, Oda Y, Pejchar P, Synek L, Pecenkova T, Rawat A, Sekeres J, Potocky M, Zarsky V
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume : 213 Pages : 1052-1067

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] VND6-induced Xylem Cell Differentiation in Arabidopsis Cell Cultures2017

    • Author(s)
      Oda Y
    • Journal Title

      Methods Mol Biol.1544

      Volume : 1544 Pages : 67-73

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] PL-046 二次細胞壁のパターン形成において細胞膜ドメインの形は新規の細胞膜‐微小管付随タンパク質により制御される2017

    • Author(s)
      杉山友希,若崎眞由美,佐藤繭子,豊岡公徳,福田裕穂,小田祥久
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学、鹿児島市
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 1aD10 シロイヌナズナにおいて道管細胞の構造を制御する新規微小管局在因子の解析2017

    • Author(s)
      佐々木武馬,福田裕穂,小田祥久
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学、鹿児島市
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 1aB09 道管において壁孔の形成を協調的に制御するROP GTPase シグナルの解析2017

    • Author(s)
      長島慶宜,福田裕穂,小田祥久
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学、鹿児島市
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 2AS12-2 Geometry formation of the immobile plant xylem cell2016

    • Author(s)
      Yoshihisa Oda
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、横浜市
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] P-1336 シロイヌナズナに おいて細胞の形態を制御する転写因子の探索2016

    • Author(s)
      佐々木武馬, 松井南, 小田祥久
    • Organizer
      日本植物学会第80回沖縄大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター、那覇市
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 3aSA01 Dissection and reconstruction of cell-wall patterning machinery2016

    • Author(s)
      Yoshihisa Oda
    • Organizer
      JPR International Symposium:Semi-in-vivo developmental biology
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター、那覇市
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 木部道管分化にみる細胞の自立的な空間パターン形成2016

    • Author(s)
      小田祥久
    • Organizer
      国立遺伝学研究所新分野創造センター創立10週年シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス、文京区
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited

URL :

Published : 2016-04-21   Modified : 2018-01-16  

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