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植物培養細胞の馴化(ハビチュエーション)の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 13440237
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物生理
研究機関東京大学

研究代表者

長田 敏行  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10012519)

研究分担者 西田 生郎  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (40189288)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
14,500千円 (直接経費: 14,500千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2002年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2001年度: 9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
キーワード馴化 / オーキシン / タバコ / クロマトーグラフィー / 細胞分裂 / オーキシン飢餓 / 細胞培養 / 糖タンパク質 / タバコ培養細胞株BY-2 / オーキシン信号伝達 / クロマトグラフィー / 細胞増殖 / 細胞分泌 / 信号伝達 / タバコ培養細胞
研究概要

本研究「植物培養細胞の馴化(ハビチュエーション)の分子機構の解明」では、タバコBY-2細胞に由来する2B-13細胞を用いて馴化の機構解明に関わる研究を行った。すなわち、BY-2細胞は増殖に関してオーキシンを必要とするが、馴化細胞2B-13はオーキシンを必要としない。ところが、2B-13細胞の細胞培養濾液をオーキシン飢餓状態で増殖を停止しているBY-2細胞に加えると、細胞増殖が再度開始した。ところが、この細胞濾液中のオーキシンやサイトカイニンの濃度は通常と変わりないことから、培地中の他の因子が細胞分裂に関わっていると推定された。そこでヒドロキシアパタイト、アフィニティイー、ゲル濾過カラムクロマトグラフィーをこの順序で行い、精製を試みたところ、この活性因子は30kDaの糖タンパク質であると同定された。このような高分子でオーキシン作用を持つ物質は知られていないので新奇細胞活性因子であると推定された。
一方、BY-2細胞がこのような性質を持つ可能性を追求したところ、精製の結果二種類の糖タンパク質が同定され、それぞれの分子サイズは25kDa、40kDaであった。いずれもオーキシン飢餓BY-2細胞に細胞分裂誘導活性を与えた。上記のように2B-13細胞はBY-2細胞より誘導されたものであるので、これら三種類の糖タンパク質の関係が大変興味がある。また、オーキシン信号伝達の経路における位置関係も興味のあるところであり、オーキシン研究にも新展開を与えた結果となった。
結論として、これまで全く研究の手掛かりの無かった馴化の指標となりうる高分子物質が発見されたので、これを下にして1942年の発見以来不明点の多い馴化の分子機構が解明されると判断される。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Kuwabara, A. et al.: "Identification of factors that cause heterophylly in Ludwigia arcuata"Plant Biology. 3. 98-105 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sano, T., Nagata, T.: "The possible involvement of a phosphate-induced transcription factor encoded by phi-2 gene from tobacco in ABA-signaling pathway"Plant Cell Physiology. 43. 12-20 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imai, S. et al.: "An onion enzyme that makes the eyes water."Nature. 419. 585 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kumagai, F. et al.: "γ-Tubulin distribution during cortical microtubule reorganization at the M/G1 interface in tobacco BY-2 cells."Eur.J.Cell Biol.. 82. 43-51 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwabara, A. et al.: "Effects of ethylene and abscisic acid upon heterophylly in Ludwigia arcuata (Onagraceae)."Planta. 217. 880-887 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata, T., Hasezawa, S., Inze, D.: "Tobacco BY-2 Cells."Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York. 347 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwabara, A., Tsukaya, H., Nagata, T.: "Identification of factors that cause heterophylly in Ludwigia arcuata"Plant Biology. 3. 98-105 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sano, T., Nagata, T.: "The possible involvement of a phosphate-induced transcription factor encoded by Phi-2 gene from tobacco in ABA-signaling pathways."Plant Cell Physiol.. 43. 12-20 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imai, S., Tsuge, N., Tomotake, M., Sawada, H., Nagata, T.Kumagi, H.: "An onion enzyme that makes the eyes water"Nature. 419. 585 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kumagai, F., Nagata, T., Yahara, N., Moriyama, Y., Horio, T., Yamato, M., Naoi, K., Hashimoto, T., Hasezawa, S.: "γ-Tubulin distribution during cortical microtubule reorganization at the M/G1 interface in tobacco BY-2 cells."Eur.J.Cell Biol.. 82. 43-51 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwabara, A., Ikegami, K., Koshiba, T, Nagata, T.: "Effects of ethylene and abscisic acid upon hetero-phylly in Ludwigia arcuata (Onagraceae)"Planta. 217. 880-887 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata, T., Hasezawa, S., Inze, D.: "Tobacco BY-2 Cells"Biotechnology in Agriculture and Forestry (Springer-Verlag). Vol.53. (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kumagai, F. et al.: "γ-Tubulin distribution during cortical microtubule reorganization at the M/G1 interface in tobacco BY-2 cells"Eur.J.Cell Biol.. 82. 43-51 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kuwabara, A. et al.: "Effects of ethylene and abscisic acid upon heterophylly in Ludwigia arcuata (Onagraceae)"Planta. 217. 880-887 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata, T. et al.: "Tobacco BY-2 Cells : The Present and Beyond"In Vitro Cell.Dev.Biol.-Plant. (In press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sano, T. et al.: "Block points in the cell cycle progression of plant cells : Deduced lessons from tobacco BY-2 cells"Biotechnology in Agriculture and Forestry. 53. 149-159 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata, T., Tabata, S.: "Brassicas and Legumes : From Genome Structure to Breeding"Springer-Verlag(Germany). 268 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata, T., et al.: "Tobacco BY-2 Cells"Springer-Verlag(Germany). 347 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 永井和夫, 富田房男, 長田敏行: "細胞工学の基礎"東京化学同人(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sano, T., Nagata, T.: "The possible involvement of a phosphate-induced transcriptional factor encoded by phi-2 gene from tobacco in ABA-signaling pathways"Plant Cell Physiol.. 43. 12-20 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kuwabara, A., Nagata, T.: "Views on developmental plasticity of plants through heterophylly"Recent Res. Devel. Plant Physiol.. 3. 45-59 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Imai, S. et al.: "An onion enzyme that makes the eyes water"Nature. 419. 685 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kumagai, F. et al.: "γ-Tubulin distribution during cortical microtubule reorganization at the M/G1 interface in tobacco BY-2 cells"Eur. J. Cell Biol.. 81. 1-9 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata, T., Ebizuka, Y.: "Medicinal and Aromatic Plants. 12. In : Biotechnology in Agriculture and Forestry 51 (Nagata, T. and Bajaj, Y.P.S. eds.)"Springer-Verlag. 348 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata, T., Tabata, S.: "Brassica and Legumes : From Genome Structure to Breeding. In : Biotechnology in Agriculture and Forestry 52 (Nagata, T. et al. eds.)"Springer-Verlag (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 長田敏行 編: "植物工学の基礎"東京化学同人. 208 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kumagai, F. et al.: "Fate of nascent microtubules organized at the M/G1 phase interface, as visualized by synchronized tobacco BY-2 cells stably expressing GFP tubulins"Plant Cell Physiol.. 42. 723-732 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kuwabara, A., Tsukaya, H., Nagata, T.: "Identification of factors that cause heterophylly in Ludwigia arcuata Walt. (Onagraceae)"Plant Biol.. 3. 98-105 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Akashi, H. et al.: "A simple and rapid system for the quantitation of RNA interference in plant cultured cells"Nucl. Acids Res. Supplement. 1. 235-236 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sano, T., Nagata, T.: "The possible involvement of a phosphate-induced transcriptional factor encoded by phi-2 gene from tobacco in ABA-signaling pathways"Plant Cell Physiol.. 43. 12-20 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata, T., Bajaj, Y.P.S: "Somatic Hybridezation and in Crop Improvements II. In : Biotechnology in Agriculture and Forestry (Nagata, T., Bajaj, Y.P.S. eds.)"Springer-Verlag.

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata, T., Ebizuka, T.: "Medicinal and Aromatic Plants. 12. In: Biotechnology in Agriculture and Forestry(Nagata, T. and Bajaj, Y.P.S. eds.)"Springer-Verlag(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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