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植物細胞におけるアクチン系細胞骨格構築の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 11304057
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物生理
研究機関姫路工業大学

研究代表者

新免 輝男  姫路工業大学, 理学部, 教授 (80114510)

研究分担者 横田 悦雄  姫路工業大学, 理学部, 助手 (80212299)
園部 誠司  姫路工業大学, 理学部, 助教授 (30197024)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
34,670千円 (直接経費: 33,200千円、間接経費: 1,470千円)
2001年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2000年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1999年度: 23,800千円 (直接経費: 23,800千円)
キーワード細胞骨格 / アクチン / ミオシン / タバコ / アクチン束化タンパク質 / ビリン / 培養細胞 / 根毛 / リン酸化 / カルシウム / カルモジュリン / BDM / 原形質流動 / 花粉管
研究概要

1)ミオシンに関する解析
我々が始めて単離に成功した植物ミオシンを用いてカルシウム感受性を解析した。その結果、アクチンフィラメントとの滑り活性、アクチンフィラメントによって活性化されるATPase共にμM程度の生理的濃度のカルシウムによって阻害されることが分かった。また、このミオシンには軽鎖としてカルモジュリンが含まれていることが明らかになった。生理的な濃度のカルシウムによるミオシンの阻害は可逆的であったが、非生理的な高濃度のカルシウムによる阻害は不可逆的であった。
タバコ培養細胞には、170kDa重鎖を持つミオシンに加えて、175kDaポリペプチドを重鎖とするミオシンが存在することが明らかと成った。両ミオシン共にカルシウムによって阻害され、軽鎖としてカルモジュリンを持つことも分かった。植物体における分布を解析したところ、170kDaミオシンは植物体全体に存在することが分かった。一方、175kDaミオシンは根、茎、葉の栄耀器官には存在するが、花粉管には存在しないことが分かった。さらに、遺伝子の解析によって、両ミオシン共にミオシンXIに属することも明らかとなった。
2)アクチン束化タシパク質の解析
ユリ花粉管から単離した135kDaポリペプチドのホモダイマーよりなるアクチン束化タンパク質の遺伝子を解析したところ、ビリンというアクチン結合タンパク質に属することが分かった。このビリンをニワトリ胸筋から単離したアクチンフィラメントに加えて形成されたアクチンフィラメント束内における極性を調べたところ、それぞれのアクチンフィラメントは極性が同じであることが分かった。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] Yakota, E. 他3名: "Possible involvement of protein phosphorylation in the regulation of cytoplasmic organization and streaming in root hair cells as revealed by a protein phosphatase inhibitor, calyculin A"Protoplasma. 211. 29-38 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tominaga, M. 他5名: "The role of plant villin in the organization of the actin cytoskeleton, cytoplasmic streaming and the architecture of the transvacuolar strand in root hair cells of Hydrocharis"Planta. 210. 836-843 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tominaga, M. 他3名: "Mechanism of inhibition of cytoplasmic streaming by a myosin inhibitor, 2,3-butanedione monoxide"Protoplasma. 213. 46-54 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yokota, E. 他2名: "Calcium-calmodulin suppresses the filamentous actin-bincing activity of a 135-kilodalton actin-bundling protein isolated from lily pollen tubes"Plant Physiology. 123. 645-654 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimmen, T. 他5名: "Plant myosins"Protoplasma. 214. 1-10 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yokota, E. 他3名: "Actin cytoskeleton is responsible for the change of cytoplasmic organization in root hair cells induced by a protein phosphatase inhitibor, calyculin A"Protoplasma. 213. 184-193 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yokota E., K., Imamichi N. and Shimmen T.: "Possible involvement of protein phosphorylation in the regulation of cytoplasmic organization and streaming in root hair cells as revealed by a protein phosphatase inhibitor, calyculin A"Protoplasma. 211. 29-38 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomionaga M., Yokota E., Vidali L., Sonobe S., Hepler P. K. and Shimmen T.: "The role of plant villin in the organization of the actin cytoskeleton, cytoplasmic streaming and the architecture of the transvacuolar strand in root hair cells of Hydrocharis"Planta. 210. 836-843 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tominaga M., Yokota E., Sonobe S. and Shimrnen T.: "Mechanism of inhibition of cytoplasmic streaming by a myosin inhibitor, 2, 3-butanedione monoxide"Protoplasma. 213. 46-54

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yokota E., Muto s., and Shimmen T.: "Calcium-calmodulin suppresses the filamentous actin-binding activity of a 135-kilodalton actin-bundling protein isolated from lily pollen tubes"Protoplasma. 123. 645-654

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimmen T, Ridge R.W., Lambiris I., Plazinski. J., Yokota E. and Williamson R.E.: "Plant myosins"Protoplasma. 214. 1-10 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yokota E., Imamichi N., Tominaga M. and shimmen T.: "Actin cytoskeleton is responsible for the change of cytoplasmic organization in root hair cells induced by a protein phosphatase inhitibon, calyculin A"Protoplasma. 213. 184-193

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inada, S, Shimmen, T.: "Involvement of cortical microtubules in plastic extension regulated by gibberellin in Lemna minor"Plant & Cell Physiology. 42. 395-403 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sonobe, S., Yamamoto, S., Motomura, M., Shimmen, T.: "Isolation of cortical MTs from tobacco BY-2 cells"Plant & Cell Physiology. 42. 162-169 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shimmen, T.: "Studies on electrogenesis under high K^+ concentrations in inernodal cells of Chara corallina"Journal of Plant Research. 114. 59-66 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shimmen, T.: "Electrical perception of "death message" in Chara : involvement of turgor pressure"Plant & Cell Physiology. 42. 366-373 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shimmen, T.: "Involvement of receptor potentials and action potentials in mechano-perception in plants"Australian Journal of Plant Physiology. 28. 567-576 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tazawa, M., Shimmen, T.: "How characean cells have contributed to the progress of plant membrane biophysics"Australian Journal of Plant Physiology. 28. 523-539 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yokota,E.,Hibara,K.,Imamichi,N,and Shimmen,T.: "Possible involvement of protein phosphorylation in the regulation of cytoplasmic streaming in root hair cells as revealed by a protein phophatase inhibitor calyculin A"Protoplasma. 211. 29-38 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tomionaga,M.,Yokota,E.,Vidali,S.,Sonobe,S.,Hepler,P.K.and Shimmen,T.: "The role of plant villin in the organization of the actin cytoskeleton, cytoplasmic streaming and the artitecture of the transvacuolar strand in root hair cells of Hydrocharis."Planta. 210. 836-843 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yokata,E.,Muto,S.and Shimmen,T.: "Calcium-calmodulin suppresses the filamentous actin-binding activity of a 135-kilodalton actin-bundling protein isolated from lily pollen tubes."Plant Physiology. 123. 645-654 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Igarashi,H.,Orii,H.,Mori,H.,Shimmen,T.and Sonobe,S.: "Isolation of a novel 190 kDa protein from tobacco BY-2 cells : possible involvement in the interaction between actin filaments and microtubules."Plant Cell Physiol.. 41. 920-931 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tominaga,M.,Yokota,E.,Sonobe,S.and Shimmen,T.: "Mechanism of inhibition of cytoplasmic streaming by a myosin inhibitor, 2,3-butanedione monoxime."Protoplasma. 213. 46-54 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shimmen,T.,Ridge,R.W.,Lambiris,I.,Plazinski,I.,Yokota,E.and Williamson,R.E.: "Plant myosins"Protoplasma. 214. 1-10 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 新免輝男: "細胞のしくみ"ナツメ社. 230 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yokota,E.,Muto,S.and Shimmen,T.: "Inhibitory regulation of higher-plant myosin by Ca^<2+> ions"Plant Physiology. 119. 291-299 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yokota,E他4名: "Biochemical and immunocytochemical characterization of two types of myosins in cultured tobacco BY-2 cells"Plant Physiology. 121. 525-534 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yokota,E.and Shimmen,T.: "A 135-kDa actin-bundling protein isolated from ily pollen tubes arranges F-actin into bundles with uniform polarity"Planta. 209. 264-266 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Vidali,L.他4名: "The 135kDa actin-budling protein from Lilium longiflorum pollen tube is the plant homologue of villin"Protoplasma. 209. 283-291 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Igarashi,H.他5名: "Actin filaments purified from tobacco cultured BY-2 cells can be translocated by plant myosin"Plant and Cell Physiology. 40. 1167-1171 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yokota,E.他3名: "Possible involvement of protein phosphorylation in the cytoplalsmic organization and streaming in root hair"Protoplasma. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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