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植物の核膜の可塑性を支える仕組みとその生理学的意義

研究課題

研究課題/領域番号 13J01227
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

後藤 千恵子  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードシロイヌナズナ / 核の形 / 核膜 / 核ラミナ / 花粉
研究実績の概要

主として播種後1周間のシロイヌナズナの実生を用いた実験により、解析対象である2つのタンパク質KAKU4とCRWN1 (LINC1)が相互作用することや、いずれも核膜に局在し、核の形の維持に関与していることがこれまでにわかってきた。局在場所および核の形に影響を与えるという性質から、KAKU4とCRWN1は植物の核の裏打ち構造(核ラミナ)を形成していると予想される。ただ、KAKU4に関しては、変異体と野生型植物体との間で顕著な差が見られる表現型は核の形のみであり、植物体の成長に関しても変異体で顕著な異常は見いだされていなかった。そのため、KAKU4による核の形の維持の生理学的意義は不明であった。

本年度は公開マイクロアレイのデータからKAKU4の発現が高いと考えられる花粉に着目した。まず、KAKU4プロモーターのGUSレポーターアッセイおよびKAKU4プロモーター下でKAKU4-EYFPまたはKAKU4-tRFPが発現している系統の蛍光顕微鏡観察を行った。その結果、KAKU4は成熟花粉において機能し、栄養核および精細胞核の核膜上に局在することが示唆された。次に、人工的に花粉発芽を誘導し、伸長した花粉管における核の配置について観察した。その結果、野生型の花粉ではほぼ全ての花粉管において栄養核が精細胞核よりも花粉管の先端側に位置していた。これに対し、変異体の花粉では半数の花粉管で野生型同様栄養核が花粉管先端側に位置していた一方、残りの半数では精細胞核が栄養核よりも花粉管先端側に位置していた。先行研究によって、野生型の花粉管伸長時には栄養核が先頭に立ち、その後を精細胞2つが付随するようにして花粉管内を移動することが報告されている。今回の結果から、その核の移動順序の制御をKAKU4が直接的あるいは間接的に担っていることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Recent advances in understanding plant nuclear envelope proteins involved in nuclear morphology2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Tamura, Chieko Goto and Ikuko Hara-Nishimura
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 66 号: 6 ページ: 1641-1647

    • DOI

      10.1093/jxb/erv036

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Novel Nuclear Envelope Protein KAKU4 Modulates Nuclear Morphology in Arabidopsis2014

    • 著者名/発表者名
      Chieko Goto, Kentaro Tamura, Yoichiro Fukao, Tomoo Shimada, and Ikuko Hara-Nishimura
    • 雑誌名

      The Plant Cell

      巻: 26 ページ: 2143-2155

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 核膜タンパク質KAKU4 は核の形の制御に関与する2014

    • 著者名/発表者名
      後藤 千恵子
    • 学会等名
      第10回 京大植物縦横無尽の会 ワークショップ
    • 発表場所
      京都大学理学部セミナーハウス(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The Plant Nuclear Envelope Protein KAKU4 Modulates Nuclear Morphology2014

    • 著者名/発表者名
      Chieko Goto, Kentaro Tamura, Yoichiro Fukao, Tomoo Shimada, and Ikuko Hara-Nishimura
    • 学会等名
      SEB Annual Meeting 2014
    • 発表場所
      Manchester (United Kingdom)
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] KAKU4とLINC1は協調して核膜の支持に働く2014

    • 著者名/発表者名
      後藤 千恵子
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2014-03-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] KAKU4は核膜の成長を制御する2013

    • 著者名/発表者名
      後藤 千恵子
    • 学会等名
      第2回エンドメンブレンミーティング
    • 発表場所
      京都大学理学部セミナーハウス
    • 年月日
      2013-10-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] KAKU2とKAKU4は核膜の構造維持に関与する2013

    • 著者名/発表者名
      後藤 千恵子
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2013-09-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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