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植物細胞におけるゴルジ体ダイナミクスの解析

研究課題

研究課題/領域番号 11J09001
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 細胞生物学
研究機関東京大学

研究代表者

伊藤 容子  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC1)

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
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2013年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードゴルジ体 / TGN / ライブイメージング / 植物 / 膜交通 / Brefeldin A / biogenesis
研究概要

採用第2年度目までの研究により、タバコBY-2細胞では、BFA処理によって一部のcis槽マーカーがERES近傍の未知のドット状構造に局在し、この状態からBFAを除去すると、このドット状構造が集まることでゴルジ体の再形成が開始され、cis、medial、transの順に再形成が進むことが明らかになった。この結果から、このドット状構造がゴルジ体再形成の足場としてはたらくと考えられた。第3年度目には、cis槽マーカーのうち、BFA処理によってこのドット状構造に局在するもの(SYP31とRER1B)とERに局在するもの(ERD2)について、ゴルジ体層板構造内での詳細な局在の観察を行った。その結果、SYP31とRER1BがERD2よりもよりcis側の槽に主に局在することが明らかになった。このことから、ゴルジ体の中でも最もcis側の槽がその他の槽とは異なる性質を持っていることが示唆された。さらに、動物細胞との比較から、植物細胞のゴルジ体では、最もcis側の槽が動物細胞のERGICに相当する性質・機能を持っており、またBFA処理時に観察されるドット状の構造に、ゴルジ体層板構造の形成に関わる因子が局在しているのではないかと考えられた。タバコBY-2細胞で見られたシス槽マーカー同士の挙動の違いは、ER-ゴルジ体間輸送をBFA感受性に改変したシロイヌナズナ個体の根の細胞でも観察されたため、シロイヌナズナでもBFA処理時に同様の現象が起こっていると考えられる。従って、今後研究を発展させていくにあたって、遺伝学的解析が困難なタバコの細胞に代わって、シロイヌナズナを用いることも可能になった。これらのことから、本研究で得られた結果は、植物細胞におけるゴルジ体形成の分子メカニズムの解明へと繋がる、重要な足がかりとなると期待される。

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

採用第2年度目までに明らかにした内容をさらに掘り下げた詳細な実験を行い、動物細胞との比較により、ゴルジ体の最もcis側の槽が、植物細胞では存在しないと長い間考えられてきたERGIC様の性質を持っていることを示唆する結果を得た。さらに、シロイヌナズナ個体における実験により、今後の分子遺伝学的解析へ発展させるための基盤を作ることができた。最終年度である。

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

    (9件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Formation and Maintenance of the Golgi Apparatus in Plant Cells2014

    • 著者名/発表者名
      Yoko Ito, Tomohiro Uemura, and Akihiko Nakano
    • 雑誌名

      International Review of Cell & Molecular Biology

      巻: 310 ページ: 221-287

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-800180-6.00006-2

    • ISBN
      9780128001806
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] cis-Golgi proteins accumulate near the ER exit sites and act as the scaffold for Golgi regeneration after brefeldin A treatment in tobacco BY-2 cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Ito Y, Uemura T, Shoda K, Fujimoto M. Ueda T, Nakano A
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Cell.

      巻: 23 号: 16 ページ: 3203-3214

    • DOI

      10.1091/mbc.e12-01-0034

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 植物細胞におけるゴルジ体ダイナミクスの解析2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤容子、植村知博、藤本優、上田貴志、中野明彦
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学(富山)
    • 年月日
      2014-03-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] cis-Golgi proteins accumulate near the ER exit sites and act as the scaffold for Golgi regeneration after brefeldin A treatment in plant cells2013

    • 著者名/発表者名
      Yoko Ito, Tomohiro Uemura, Masaru Fujimoto, Takashi Ueda, and Akihiko Nakano
    • 学会等名
      Golgi Apparatus Symposium
    • 発表場所
      Kongress & Theaterhaus Bad Ischl (Bad Ischl, Austria)
    • 年月日
      2013-09-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 植物細胞におけるゴルジ体・TGNダイナミクスの解析2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤容子, 植村知博, 藤本優, 上田貴志, 中野明彦
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] cis -GOLGI PROTEINS ACCUMULATE NEAR THE ER EXIT SITES AND ACT AS THE SCAFFOLD FOR GOLGI REGENERATION AFTER BREFELDIN A TREATMENT2012

    • 著者名/発表者名
      Yoko Ito, Tomohiro Uemura, Keiko Shoda, Masaru Fujimoto, Takashi Ueda, Akihiko Nakano
    • 学会等名
      23rd International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Hofburg Imperial Palace(Vienna, Austria)
    • 年月日
      2012-07-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of the Golgi Apparatus in Plant Cells2012

    • 著者名/発表者名
      Yoko Ito, Tomohiro Uemura, Keiko Shoda, Masaru Fujimoto, Takashi Ueda, Akihiko Nakano
    • 学会等名
      45回日本発生生物学会・第64回日本細胞生物学会合同大
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸)
    • 年月日
      2012-05-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 植物細胞におけるゴルジ体ダイナミクスの解析2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤容子
    • 学会等名
      第53回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      京都(京都産業大学)
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 植物細胞におけるゴルジ体ダイナミクスの解析2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤容子
    • 学会等名
      第63回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      札幌(北海道大学)
    • 年月日
      2011-06-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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