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植物細胞の分裂と伸長を同時に調節する微小管制御系の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07406
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 植物分子・生理科学
研究機関宮城大学

研究代表者

日渡 祐二  宮城大学, 食産業学群(部), 教授 (10373193)

研究分担者 佐藤 良勝  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (30414014)
研究協力者 大塚 沙穂子  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード微小管関連因子 / キネシン / タンパク質動態 / 細胞分裂 / 先端成長 / 微小管 / アクチン繊維 / フラグモプラスト / 紡錘体 / ライブイメージング / 細胞伸長 / 光変換蛍光タンパク質 / 細胞質分裂 / 微小管制御 / 植物細胞
研究成果の概要

微小管関連因子が細胞分裂と細胞伸長という異なる細胞内現象に作用するメカニズムを明らかにするために、ヒメツリガネゴケの分子モータータンパク質キネシンKINID1をモデルに細胞質分裂装置および先端成長制御装置へ移動するメカニズムを解析した。変異型KINID1の発現解析、光変換蛍光タンパク質を融合させたKINID1の動態解析、細胞骨格破壊を用いた生理学的解析により、KINID1は細胞質分裂装置にはタンパク質レベルで移動し、分裂装置内を移動しながら機能すること、また、先端成長制御装置にはmRNAレベルで移動する可能性があり、またタンパク質は装置内で数時間内に入れ換わることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質が細胞内で異なる場所に同時に局在するメカニズムに関しては、これまでほとんど知見がなかった。微小管関連因子KINID1はタンパク質レベルで細胞質分裂装置に、またmRNAレベルで先端成長制御装置に移動することが示唆されたことから、KINIDは2つの方法を使い分けて異なる場所に局在すると考えられる。このようなタンパク質移動の使い分けは、異なる場所にタンパク質を局在化させるメカニズムとして新しい知見である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ライブイメージングで探る細胞骨格を介した植物先端成長制御2019

    • 著者名/発表者名
      大塚沙穂子,佐藤良勝,日渡祐二
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 3 ページ: 81-85

    • NAID

      40021843689

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケの先端成長における細胞骨格制御2018

    • 著者名/発表者名
      日渡祐二,佐藤良勝
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケにおける微小管形成複合体オーグミンの植物特異的サブユニットAUG8の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎裕貴,室井大輝,John H. Doonan,日渡祐二
    • 学会等名
      東北植物学会第8回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アクチン繊維微小管同時可視化によるヒメツリガネゴケ先端成長の細胞骨格動態2018

    • 著者名/発表者名
      大塚沙穂子,川村安美,後藤史奈,佐藤良勝,日渡祐二
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アクチン繊維微小管同時可視化によるヒメツリガネゴケ先端成長の細胞骨格動態2017

    • 著者名/発表者名
      大塚沙穂子,川村安美,後藤史奈,佐藤良勝,日渡祐二
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] きぼう船内実験に向けた植物先端成長の動態解析2017

    • 著者名/発表者名
      日渡祐二,大塚沙穂子
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会.関連集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光変換蛍光タンパク質Dendra2を用いた細胞分裂と細胞伸長の両方を制御するキネシンKINID1aの細胞内ターンオーバー解析2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺菜摘,佐藤良勝,藤田知道,日渡祐二
    • 学会等名
      東北植物学会第6回大会
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 先端成長の重力反応に関するきぼう船内実験に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      日渡祐二
    • 学会等名
      日本植物学会第80回関連集会「Space Moss」
    • 発表場所
      沖縄県宜野湾市
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Intracellular turnover of KINID1 kinesins that function in both cell division and expansion explored by the photoconvertible protein Dendra22016

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Watanabe, Yoshikatsu Sato, Tomomichi Fujita, and Yuji Hiwatashi
    • 学会等名
      国際セン類研究会 MOSS meeting 2016
    • 発表場所
      Leeds, UK
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分裂と伸長の両方に機能するキネシンの細胞内局在2016

    • 著者名/発表者名
      日渡祐二
    • 学会等名
      2016植物細胞周期合同セミナー
    • 発表場所
      北海道釧路市
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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