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樹木の心材形成を制御する自己分解酵素の挙動に関する細胞生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K07508
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 木質科学
研究機関東京農工大学

研究代表者

半 智史  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40627709)

連携研究者 高田 直樹  森林総合研究所, 森林バイオ研究センター, 主任研究員 (90605544)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード心材形成 / 放射柔細胞 / 細胞死 / 自己分解酵素 / ショットガンプロテオーム解析 / 遺伝子発現解析 / 形質転換体 / ポプラ / ドロノキ / nano-LC-MS/MS
研究成果の概要

本研究では、ショットガンプロテオーム解析により、ドロノキ辺材中の放射柔細胞に含まれるタンパク質の放射方向における変動を明らかにし、辺材の内層において増加する放射柔細胞の細胞死過程における自己分解に関わると予想される複数のプロテアーゼを選抜した。さらに、これらのプロテアーゼについて、辺材中の放射柔細胞における放射方向での遺伝子発現量の変動パターンをリアルタイムPCR解析により明らかにした。また、短命の木部細胞である管状要素の細胞死において重要な役割を果たすタンパク質分解酵素であるxylem cysteine peptidase(XCP)に関するポプラ形質転換体を作出し、XCPの局在解析を行った。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Changes in the morphology and functions of vacuoles during the death of ray parenchyma cells in Cryptomeria japonica2018

    • 著者名/発表者名
      Arakawa, I., Funada, R., Nakaba, S.
    • 雑誌名

      Journal of Wood Science

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 177-185

    • DOI

      10.1007/s10086-017-1692-6

    • NAID

      40021568605

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Responses of ray parenchyma cells to wounding differ between earlywood and latewood in the sapwood of Cryptomeria japonica2017

    • 著者名/発表者名
      Nakaba, S., Morimoto, H., Arakawa, I., Yamagishi, Y., Nakada, R., Funada, R.
    • 雑誌名

      Trees

      巻: 31 号: 1 ページ: 31-39

    • DOI

      10.1007/s00468-016-1452-z

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cavitation of intercellular spaces is critical to establishment of hydraulic properties of compression wood of Chamaecyparis obtusa seedlings2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba, Asami Hirai, Kayo Kudo, Yusuke Yamagishi, Kenichi Yamane, Katsushi Kuroda, Widyanto Dwi Nugroho, Peter Kitin, Ryo Funada
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: 117 号: 3 ページ: 457-463

    • DOI

      10.1093/aob/mcv195

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Agatharesinol biosynthesis-related changes of ray parenchyma in sapwood sticks of Cryptomeria japonica during cell death2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba, Izumi Arakawa, Hikaru Morimoto, Nobumasa Bito, Takanori Imai, Ryogo Nakada, Ryo Funada
    • 雑誌名

      Planta

      巻: 243 号: 5 ページ: 1225-1236

    • DOI

      10.1007/s00425-016-2473-y

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of epicuticular wax crystals on the localization of artificially deposited sub-micron carbon-based aerosols on needles of Cryptomeria japonica2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba, Kenichi Yamane, Mie Fukahori, Widyanto Dwi Nugroho, Masahiro Yamaguchi, Katsushi Kuroda, Yuzou Sano, I. Wuled Lenggoro, Takeshi Izuta, Ryo Funada
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: -

    • NAID

      40020924803

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Localized cooling of stems induces latewood formation and cambial dormancy during seasons of active cambium in conifers2016

    • 著者名/発表者名
      Shahanara Begum, Kayo Kudo, Yugo Matsuoka, Satoshi Nakaba, Yusuke Yamagishi, Eri Nabeshima, Md. Hasnat Rahman, Widyanto Dwi Nugroho, Yuichiro Oribe, Hyun-O Jin, Ryo Funada
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: 117 号: 3 ページ: 465-477

    • DOI

      10.1093/aob/mcv181

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relationship between the earlywood-to-latewood transition and changes in levels of stored starch around the cambium in locally heated stems of the evergreen conifer Chamaecyparis pisifera2016

    • 著者名/発表者名
      Md Hasnat Rahman, Shahanara Begum, Satoshi Nakaba, Yusuke Yamagishi, Kayo Kudo, Eri Nabeshima, Widyanto Dwi Nugroho, Yuichiro Oribe, Ryo Funada
    • 雑誌名

      Trees-Structure and Function

      巻: - 号: 5 ページ: 1619-1630

    • DOI

      10.1007/s00468-016-1395-4

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] オニグルミ樹幹におけるフェノール含有量の放射方向での変動2018

    • 著者名/発表者名
      宮田晴香、橋田 光、小林 真、吉田俊也、高橋直樹、船田 良、半 智史
    • 学会等名
      第68回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カラマツ放射柔細胞の分化過程とデンプンおよび脂質の貯蔵開始のタイミングとの関連性2018

    • 著者名/発表者名
      荒川 泉、安江 恒、船田 良、半 智史
    • 学会等名
      第68回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ドロノキ放射柔細胞の細胞死に関連するプロテアーゼの遺伝子発現解析2017

    • 著者名/発表者名
      半 智史、高田直樹、高橋大輔、中田了五、上村松生、船田 良
    • 学会等名
      第67回日本木材学会大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] カラマツ放射柔細胞の分化過程とデンプン貯蔵機能発現の関連性2017

    • 著者名/発表者名
      荒川 泉、安江 恒、船田 良、半 智史
    • 学会等名
      第67回日本木材学会大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] スギ辺材部小片の含水率の低下が放射柔細胞の細胞死過程に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      三ツ屋佑樹、荒川 泉、船田 良、半 智史
    • 学会等名
      第67回日本木材学会大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] オニグルミの木部柔細胞における心材形成に伴う細胞内容物の変化2017

    • 著者名/発表者名
      宮田晴香、荒川 泉、安江 恒、船田 良、半 智史
    • 学会等名
      第67回日本木材学会大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Relationship between cytological changes and biosynthesis of agatharesinol in ray parenchyma in sapwood sticks of Cryptomeria japonica during cell death2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba, Izumi Arakawa, Hikaru Morimoto, Nobumasa Bito, Takanori Imai, Ryogo Nakada, Ryo Funada
    • 学会等名
      IUFRO Conference Division 5 Forest Products
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between vacuole rupture and morphological change in nuclei in ray parenchyma cells during heartwood formation in Cryptomeria japonica2017

    • 著者名/発表者名
      Izumi Arakawa, Ryo Funada, Satoshi Nakaba
    • 学会等名
      IUFRO Conference Division 5 Forest Products
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ショットガンプロテオミクスを用いたドロノキ放射柔細胞の放射方向におけるタンパク質変動の解析2017

    • 著者名/発表者名
      半 智史、高橋大輔、梅澤泰史、春日 純、高田直樹、中田了五、上村松生、船田 良
    • 学会等名
      第81回日本植物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Initiation of starch accumulation in ray parenchyma cells in Larix kaempferi2017

    • 著者名/発表者名
      Izumi Arakawa, Koh Yasue, Ryo Funada, Satoshi Nakaba
    • 学会等名
      The 9th Pacific Regional Wood Anatomy Conference(PRWAC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Changes over time in ray parenchyma cells after wounding in Cryptomeria japonica2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba, Hikaru Morimoto, Izumi Arakawa, Yusuke Yamagishi, Ryogo Nakada, Ryo Funada
    • 学会等名
      IUFRO Tokyo 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ドロノキ木部放射柔細胞の放射方向におけるタンパク質変動のショットガンプロテオーム解析2016

    • 著者名/発表者名
      半 智史、高橋大輔、梅澤泰史、春日 純、高田直樹、中田了五、上村松生、船田 良
    • 学会等名
      第66回日本木材学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] スギ放射柔細胞の細胞死過程における液胞の崩壊と核の形態変化2016

    • 著者名/発表者名
      荒川 泉、船田 良、半 智史
    • 学会等名
      第66回日本木材学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] スギ辺材部小片を用いた異なる温度条件における放射柔細胞の細胞死過程の解析2016

    • 著者名/発表者名
      三ツ屋佑樹、清水友梨、今井貴規、荒川 泉、船田 良、半 智史
    • 学会等名
      第66回日本木材学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 木部構造の異なる広葉樹の傷害組織における着色物質の局在2016

    • 著者名/発表者名
      山西悠友、保坂路人、船田 良、半 智史
    • 学会等名
      第66回日本木材学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of localization of heartwood substances in the pith region of a hardwood, Robinia pseudoacacia var. inermis, by fluorescence microspectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba, Yusuke Yamagishi, Yuzou Sano, Ryo Funada
    • 学会等名
      The second East-Asia Microscopy Conference
    • 発表場所
      姫路商工会議所(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of heartwood formation by fluorescence microspectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba
    • 学会等名
      International Microscopy Workshop on Plant Sciences 2015
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Secondary xylem biology2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Funada, Yusuke Yamagishi, Shahanara Begum, Kayo Kudo, Eri Nabeshima, Widyanto Dwi Nugroho, Yuichiro Oribe, Satoshi Nakaba
    • 総ページ数
      397
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Plant Microtechniques and Protocols2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba, Peter Kitin, Yusuke Yamagishi, Shahanara Begum, Kayo Kudo, Widyanto Dwi Nugroho, Ryo Funada
    • 総ページ数
      576
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 東京農工大学 農学部 環境資源科学科 木質資源特性科学研究室

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~tokusei/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 東京農工大学 農学部 環境資源科学科 木質資源特性科学研究室

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~tokusei/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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