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植物の強光適応を支える細胞核定位運動-その分子機構と生理学的役割-

研究課題

研究課題/領域番号 11J01024
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 植物分子生物・生理学
研究機関京都大学

研究代表者

岩渕 功誠  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2013年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2012年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2011年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード光定位運動 / 苔類ゼニゴケ / 核光定位運動 / 紫外線 / DNA損傷 / 細胞死 / 細胞核 / 青色光
研究概要

細胞核は強光条件下で細胞側壁に定位する「光定位運動」を行う(Iwabuchi et al. 2007). この運動は紫外線A/青色光受容体フォトトロピンやアクチン細胞骨格により厳密に制御されており(Iwabuchi et al. 2010), 紫外線を含む強光によるDNA損傷や細胞死を防ぐ上で重要な役割を果たしている(論文準備中). 平成25年度は, 核光定位運動の仕組みおよびその進化的側面に着目し, 下記の成果を得た.
1. コケ植物タイ類ゼニゴケにおける核光定位運動の解析を実施した. 核光定位運動の存在は, シロイヌナズナ(種子植物)およびホウライシダ(シダ植物)の二種でのみ確認されているが, その他の種では調べられていない. そこで陸上植物進化の基部に位置するゼニゴケを用いた。ゼニゴケ葉状体を暗所で2日間静置したところ, 核は特定の場所に定位し, 続いて青色強光を3時間照射すると, 核は細胞側壁に定位した. 側壁への核の移動は, 青色光受容体フォトトロピンおよびアクチン細胞骨格により制御されることを, 突然変異体や阻害剤実験により明らかにした.
2. EMS処理およびT-DNA挿入により作出したシロイヌナズナ突然変異体のプールから得られた, 核の暗所定位に異常を示す2. 系統を解析した. アクチンが核定位運動に必須であることを遺伝学に実証することができた. また, 細胞内膜交通が核定位運動に関与するという興味深い発見があった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

交付申請書に記載した実施計画はほぼ予定通りに進められたと考えている. 核定位運動の進化的側面が明らかになりつつあり, また運動の仕組みに関して意外な発見があった.

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A myosin XI-I Links the Nuclear Membrane with Cytoskeleton for Nuclear Movement and Shape in Arabidopsis thaliana2013

    • 著者名/発表者名
      Tamura K, Iwabuchi K, Fukao Y, Kondo M, Okamoto K, Ueda H, Nishimura M, Hara-Nishimura I
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 23 号: 18 ページ: 1776-1781

    • DOI

      10.1016/j.cub.2013.07.035

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic behavior of double-membrane-bounded organelles in plant cells2011

    • 著者名/発表者名
      Takagi, S., Islam, M.S., Iwabuchi, K.
    • 雑誌名

      International Review of Cell and Molecular Biology

      巻: VOL.286 ページ: 181-222

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-385859-7.00004-5

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 細胞核定位運動は紫外線誘発DNA損傷および細胞死を抑制する2013

    • 著者名/発表者名
      岩渕功誠, 日出間純, 田村謙太郎, 高木慎吾, 西村いくこ
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Light-dependent intracellular positioning of nuclei in Arabidopsis tha liana and the liverwort Marchantia polymorpha2013

    • 著者名/発表者名
      Kosei Iwabuchi
    • 学会等名
      International Symposium for "Biodiversity & Evolution" project of Excellent Graduate Schools
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物の強光適応を支える細胞核光定位運動-その仕組みと役割の解明-2012

    • 著者名/発表者名
      岩渕功誠
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      兵庫県立大学 姫路書写キャンパス (兵庫県)(招待講演)
    • 年月日
      2012-09-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Light-dependent nuclear positioning serves as a UV-protection system in plants2012

    • 著者名/発表者名
      Kosei Iwabuchi, Jun Hidema, Kentaro Tamura, Shingo Takagi, Ikuko Hara-Nishimura
    • 学会等名
      The 1^<st> International Symposium on Plant Environmental Sensing
    • 発表場所
      東大寺文化センター(奈良)
    • 年月日
      2012-03-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Light-dependent nuclear positioning reduces UV-induced DNA damage in paints2012

    • 著者名/発表者名
      Kosei Iwabuchi, Jun Hidema, Kentaro Tamura, Shingo Takagi, Ikuko Hara-Nishimura
    • 学会等名
      第53回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      京都産業大学(京都)
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Nuclear positioning as an ultraviolet-avoidance system in plants2012

    • 著者名/発表者名
      Kosei Iwabuchi, Jun Hidema, Kentaro Tamura, Shingo Takagi, Ikuko Hara-Nishimura
    • 学会等名
      The 4th NIBB-MPIPZ-TLL Symosium
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 植物特異的な核定位運動を制御する細胞骨格系の特定とその役割2011

    • 著者名/発表者名
      岩渕功誠, 田村謙太郎, 南野亮子, 高木慎吾, 西村いくこ
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2013/130823_1.htm

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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