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膜局在ユビキチンプロテアソーム系による植物の細胞間協調的な器官形成

研究課題

研究課題/領域番号 13J05776
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

水谷 未耶  京都大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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)
キーワード細胞壁 / E3ユビキチンリガーゼ / 細胞間隙形成 / タンパク質質量分析 / 植物細胞壁 / 器官発生 / 細胞間隙 / 器官形成 / 発生 / 細胞膜 / ユビキチンプロテアソーム
研究実績の概要

植物の細胞間隙は呼吸や光合成におけるガス交換に重要な組織構造であるが、その発生分子機構はほとんど分かっていない。ゼニゴケは、葉状体の背面に細胞間隙を持つ器官である気室を形成する。ゼニゴケは、葉状体の背面に細胞間隙を持つ器官である気室を形成する。我々は、植物における細胞間隙形成のモデル系として、ゼニゴケの気室形成過程を解析している。これまでに気室が形成されないゼニゴケ変異体nopperabo1 (nop1) を単離し、nop1では気室発生初期段階における細胞間隙形成が起こらないことを明らかにしている。本課題でNOP1によるタンパク質分解の標的となる因子や関連因子の単離同定を目指した。前年度までにNOP1にエピトープタグ (Citrine) を付加し,免疫沈降およびMS解析を行った。精製したNOP1-標的タンパク質複合体についてLC-MS/MS解析を行った。その結果いくつかの標的候補因子が単離されたほか、細胞壁再構築に関わる因子が高頻度で検出された。今年度はゼニゴケの遺伝子リストに細胞内局在やシロイヌナズナのアノテーション、GOターム参考にしたデータベースを作成し、候補因子を30にまで絞り込んだ。候補因子について、当研究室で確立されたゼニゴケのCRISPR/Cas9ゲノム編集システムを用いて野生型背景及びnop1背景のそれぞれで機能欠損株を取得し、気室の表現型に異常があるかどうか観察した。機能欠損株の作出は現在も進行中であるが、得られたいくつかの候補因子については気室形成に異常を示すものがあった。この因子は気室形成においてNOP1と協調して働く可能性が示唆された。
これまでの研究からNOP1は細胞壁を再構築し、細胞間接着の剥離を制御していると考えられる。今後、標的候補因子や細胞壁再構築因子の詳細な解析を行うことで、細胞間隙形成の分子機構が明らかになると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Essential role of the E3 ubiquitin ligase NOPPERABO1 for schizogerlous intercellular space formation in the liverwort Merchntia polrmorpha.2013

    • 著者名/発表者名
      Kimitsune Ishizakia, Miya Mizutania(第一共著者), Masaki Shimamura, Akihide Masuda, Ryuichi Nishihamaa and Takayuki Kohchi
    • 雑誌名

      Plant Cell

      巻: 25 号: 10 ページ: 4075-4084

    • DOI

      10.1105/tpc.113.117051

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] creen for regulatory proteins of schizogenous intercellular space formation in Marchantia polymorpha by using mass spectrometry and the CRISPR/Cas9 genome editing technology.2016

    • 著者名/発表者名
      Miya Mizutani, Kimitsune Ishizaki, Yoichiro Fukao, Masayuki Fujiwara, Akihide Masuda, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質質量分析とCRISPER/Cas9ゲノム編集システムを用いた離生細胞間隙形成制御因子の探索2015

    • 著者名/発表者名
      水谷未耶,石崎公庸,増田晃秀,西浜竜一,河内孝之
    • 学会等名
      2015生命科学研究科リトリート
    • 発表場所
      同志社大学リトリートセンター
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ゼニゴケ気室形成制御因子の探索~ CRISPR/Cas9 ゲノム編集システムとタンパク質質量分析とによる2015

    • 著者名/発表者名
      水谷未耶,石崎公庸,増田晃秀,西浜竜一,河内孝之
    • 学会等名
      新学術領域研究「植物細胞壁機能」第四回若手ワークショップ
    • 発表場所
      四条畷アイアイランド
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Essential role of NOPPERABO1, a PUB-ARM type E3 ligase, in the development of air chamber in Marchantia polymorpha.2014

    • 著者名/発表者名
      Miya Mizutani, Kimitsune Ishizaki, Akihide Masuda, Masaki Shimamura, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi
    • 学会等名
      Marchantia Workshop 2014
    • 発表場所
      Kobe University
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 気室発生におけるゼニゴケPUB型E3リガーゼNOPPERABO1の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      水谷未耶,石崎公庸,増田晃秀,嶋村正樹,西浜竜一,河内孝之
    • 学会等名
      2014生命科学研究科リトリート
    • 発表場所
      同志社大学リトリートセンター
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ゼニゴケ気室の発生初期段階ではNOPPERABO1のE3ユビキチンリガーゼ活性が必須である2014

    • 著者名/発表者名
      水谷未耶, 石崎公庸, 増田晃秀, 嶋村正樹, 西浜竜一, 河内孝之
    • 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
    • 年月日
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The E3 ubiquitin ligase activity of NOPPERABO1 is essential for schizogenous intercellular space formation in the liverwort Marchantia polymorpha.2014

    • 著者名/発表者名
      Miya Mizutani, Kimitsune Ishizaki, Akihide Masuda, Masaki Shimamura, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi
    • 学会等名
      The 12th International Studullt Seminar
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      2014-02-17
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ゼニゴケPUB型E3ユビキチンリガーゼNOPPERABO1は気室発生における離生細胞剣劇形成を正に制御する2013

    • 著者名/発表者名
      水谷未耶, 石崎公庸, 増田晃秀, 嶋村正樹, 西浜竜一, 河内孝之
    • 学会等名
      新学術領域研究「植物細胞壁機能」第二回若手ワークシヨツプ
    • 発表場所
      筑波山グランドホテル
    • 年月日
      2013-11-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ゼニゴケNOPPERABO1はE3ユビキチンリガーゼとして気室の細胞間隙形成を正に制御する2013

    • 著者名/発表者名
      水谷未耶, 石崎公庸, 増田晃秀, 嶋村正樹, 西浜竜一, 河内孝之
    • 学会等名
      日本植物学会第76回大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2013-09-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/j/modules/research/content0039.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/labs/plantmb/publications/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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