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植物の協調的な細胞板形成の分子機構の研究:リン酸化ネットワークを基軸として

研究課題

研究課題/領域番号 17K07432
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
研究機関弘前大学

研究代表者

笹部 美知子  弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (00454380)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード細胞質分裂 / フラグモプラスト / MAPキナーゼ / 微小管 / 微小管結合タンパク質 / キネシン / リン酸化 / 細胞分裂 / 紡錘体 / 細胞板 / プロテインキナーゼ / MAPK
研究成果の概要

植物の細胞質分裂は、フラグモプラストの動態制御と細胞板の形成が同調的に起こる必要がある。この過程の分子機構を明らかにするために、細胞質分裂の進行に必須のMAPKカスケードの下流で直接基質となっている因子を試み、M期特異的な発現パターンを示す二つのキネシンを同定した。MAPK非リン酸化型タンパク質の過剰発現は、培養細胞においてフラグモプラストの拡大成長の遅延やフラグモプラストの崩壊を引き起こし、最終的に多数の多核化細胞を生じさせた。これらの結果から、二つのキネシンは、MAPKによるリン酸化を介してフラグモプラストの動態を制御し、その拡大成長と細胞板の形成に寄与していることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、これまでに明らかにしてきた植物の細胞質分裂を制御するリン酸化カスケードを分子基盤として、植物の細胞質分裂に関与する新規因子を同定し、リン酸化による制御メカニズムを解明した。本成果は、植物の細胞分裂を制御する未知の分子メカニズムの一端を明らかにしたものである。生命の根源的な現象である細胞分裂は、個体発生を支える事象であり、そのしくみを理解することは、それ自体、学術的に重要であると同時に、これらの知見は医学、農学分野における新しい技術創成の基盤となることが期待できることから、社会的にも意義のある研究であると考えている。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (27件)

  • [雑誌論文] Early Endosomal Trafficking Component BEN2/VPS45 Plays a Crucial Role in Internal Tissues in Regulating Root Growth and Meristem Size in Arabidopsis2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuura Yuki、Fukasawa Narumi、Ogita Kosuke、Sasabe Michiko、Kakimoto Tatsuo、Tanaka Hirokazu
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 11 ページ: 1027-1027

    • DOI

      10.3389/fpls.2020.01027

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Actin Filament Disruption Alters Phragmoplast Microtubule Dynamics during the Initial Phase of Plant Cytokinesis2020

    • 著者名/発表者名
      Maeda Keisho、Sasabe Michiko、Hanamata Shigeru、Machida Yasunori、Hasezawa Seiichiro、Higaki Takumi
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 61 号: 3 ページ: 445-456

    • DOI

      10.1093/pcp/pcaa003

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The formation of perinucleolar bodies is important for normal leaf development and requires the zinc‐finger DNA‐binding motif in Arabidopsis ASYMMETRIC LEAVES22020

    • 著者名/発表者名
      Luo Lilan、Ando Sayuri、Sakamoto Yuki、Suzuki Takanori、Takahashi Hiro、Ishibashi Nanako、Kojima Shoko、Kurihara Daisuke、Higashiyama Tetsuya、Yamamoto Kotaro T.、Matsunaga Sachihiro、Machida Chiyoko、Sasabe Michiko、Machida Yasunori
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 101 号: 5 ページ: 1118-1134

    • DOI

      10.1111/tpj.14579

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 分裂期キナーゼによる植物の細胞質分裂の制御2020

    • 著者名/発表者名
      笹部 美知子
    • 雑誌名

      植物科学の最前線

      巻: 11 号: B ページ: 131-142

    • DOI

      10.24480/bsj-review.11b3.00185

    • ISSN
      2432-9819
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Amino acid substitutions in CPC-LIKE MYB reveal residues important for protein stability in Arabidopsis roots.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamada, K., Sasabe, M., Fujikawa, Y., Wada, T, Tominaga-Wada R.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 13 号: 10 ページ: e0205522-e0205522

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0205522

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arabidopsis Zinc-Finger-Like Protein ASYMMETRIC LEAVES2 (AS2) and Two Nucleolar Proteins Maintain Gene Body DNA Methylation in the Leaf Polarity Gene ETTIN (ARF3)2018

    • 著者名/発表者名
      Vial-Pradel Simon、Keta Sumie、Nomoto Mika、Luo Lilan、Takahashi Hiro、Suzuki Masataka、Yokoyama Yuri、Sasabe Michiko、Kojima Shoko、Tada Yasuomi、Machida Yasunori、Machida Chiyoko
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: Epub ahead of print ページ: 1385-1397

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy031

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] マンサクの地理分化に伴う近縁な3 種のアブラムシにおける虫こぶ形態の多様化2021

    • 著者名/発表者名
      水木まゆ, 金子洋平, 雪江祥貴, 陶山佳久, 廣田峻, 澤進一郎, 久保稔, 山尾僚, 笹部美知子, 池田紘士
    • 学会等名
      第68回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 葉形成に関与するAS2タンパク質の動態変化と機能の関係2020

    • 著者名/発表者名
      笹部美知子, 雪森桃花, 吉田みのり, 三石萌, 小島晶子, 栗原大輔, 東山哲也, 町田千代子, 町田泰則
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アクチン繊維による初期フラグモプラスト微小管配列の制御2020

    • 著者名/発表者名
      前田恵祥,笹部美知子,町田泰則,馳澤盛一郎,花俣繁,檜垣匠
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細胞性粘菌の自己分泌型多細胞体発生促進因子の探索2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木 凌, 笹部美知子, 福澤 雅志
    • 学会等名
      東北植物学会第10回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物細胞における分裂方向決定メカニズムの解析と分裂方向決定因子の探索2020

    • 著者名/発表者名
      細井 俊良, 田安 智明, 飯田 智子, 橋場 真子, 鈴木 伶奈, 笹部 美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第10回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの二つの NACK キネシンは発生過程で見られる多様な細胞質分裂の制御に関与する2020

    • 著者名/発表者名
      山家 広大, 細井 俊良, 別役 重之, 笹部 美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第10回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マンサクに形成される2種の虫こぶの形成機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      小黒 那智, 久保 稔, 澤 進一郎, 山尾 僚, 池田 紘士, 笹部 美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第10回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉形成における ASYMMETRIC LEAVES2 相同遺伝子の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      小島晶子,雪森桃花,吉野有紀,水野翠,笹部美知子,町田泰則,町田千代子
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞質分裂を制御するしくみから植物の形つくりを考える2019

    • 著者名/発表者名
      笹部美知子, 三上裕大, 冨田昌伸, 濱田隆宏, 中神弘史, 橋本隆, 町田泰則
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物細胞の分裂方向の決定とイノシトールリン脂質2019

    • 著者名/発表者名
      細井俊良, 田安智明, 飯田智子, 橋場真子, 鈴木伶奈, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第9回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの細胞質分裂を制御するMAPKカスケードの制御下で働くキネシン14ファミリータンパク質の解析2019

    • 著者名/発表者名
      三上裕大, 冨田昌伸, 濱田隆宏, 中神弘史, 橋本隆, 町田泰則, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第9回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの花粉形成に関与するキネシンAtNACK2の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      山家広大,笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第9回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 葉の運命決定に関与するASYMMETRIC LEAVES2タンパク質の細胞内局在と機能の関係2019

    • 著者名/発表者名
      雪森桃花, 吉田みのり, 小島晶子, 安藤沙友里, 町田千代子, 町田泰則, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第9回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Hamamelistes miyabei 及びHamamelistes betulinus によりマンサクに誘導される虫こぶの形成メカニズムの解析2019

    • 著者名/発表者名
      小黒那智, 山尾僚, 池田紘士, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第9回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物の細胞質分裂を制御するシロイヌナズナMPK4 MAPKの新規基質の同定と機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      冨田昌伸, 三上裕大, 中奥龍太郎, 濱田 隆宏, 中神弘史, 橋本隆, 町田泰則, 笹部美知子
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 花粉形成に関与するシロイヌナズナAtNACK2の機能に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      山家広大, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第8回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの細胞板形成を制御するMAPKカスケードの下流因子の候補ATK5の研究 (2)2018

    • 著者名/発表者名
      冨田昌伸, 三上裕大, 中奥龍太郎, 濱田 隆宏, 中神弘史, 橋本隆, 町田泰則, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第8回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物の細胞質分裂を制御するMAPキナーゼの下流因子の探索 (2)2018

    • 著者名/発表者名
      三上裕大, 冨田昌伸, 濱田隆宏, 中神弘史, 橋本隆, 町田泰則, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第8回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物における局所的遺伝子制御システムの改良と応用2018

    • 著者名/発表者名
      細井俊良, 別役重之, 横山仁, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第8回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物細胞の細胞伸長方向と分裂方向の決定におけるイノシトールリン脂質の関与2018

    • 著者名/発表者名
      飯田智子, 橋場真子, 鈴木伶奈, 高橋雛子, 樋口菜々美, 伊藤千尋, 渡邊悦子, 上村松生, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第8回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物細胞の伸長と分裂方向を決める因子の探索:セルロースおよび表層微小管ダイナミクスとイノシトールリン脂質の局在解析2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木伶奈, 飯田智子, 橋場真子, 高橋雛子, 樋口菜々美, 伊藤千尋, 渡邊悦子, 上村松生, 平野朋子, 佐藤雅彦, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第8回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Involvement of M phase-specific kinesin NACK1 in interacellular transport during the formation of cell plates.2018

    • 著者名/発表者名
      Michiko Sasabe, Takumi Higaki, Yuka Nishida, Shimon Morioka, Reina Suzuki, Tomohiro Uemura, Hiroki Yasuhara, Seiichiro Hasezawa, Takashi Ueda, Yasunori Machida
    • 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] 細胞の伸長と分裂の方向を決める因子の探索:プロトプラストと化合物の利用2017

    • 著者名/発表者名
      笹部 美知子, 伊藤 千尋, 樋口 奈々美, 高橋 雛子, 佐野 亮輔, 倉田 哲也, 出村 拓, 町田 泰則
    • 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] M期特異的に発現する新奇レセプター様キナーゼの機能解析(2)2017

    • 著者名/発表者名
      増子雄貴, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第7回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの細胞板形成を制御するMAPKカスケードの下流因子の候補ATK5の研究2017

    • 著者名/発表者名
      冨田昌伸, 濱田 隆宏, 中神弘史, 橋本隆, 町田泰則, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第7回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] タバコBY-2細胞のプロトプラストと生理活性化合物を利用した植物細胞の伸長と分裂方向を決める因子の探索2017

    • 著者名/発表者名
      橋場真子, 鈴木伶奈, 高橋雛子, 樋口菜々美, 伊藤千尋, 佐野亮輔, 倉田哲也, 出村拓, 渡邊悦子, 上村松生, 町田泰則, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第7回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物の細胞質分裂を制御するMAPキナーゼの下流因子の探索2017

    • 著者名/発表者名
      三上裕大, 冨田昌伸, 濱田隆宏, 中神弘史, 橋本隆, 町田泰則, 笹部美知子
    • 学会等名
      東北植物学会第7回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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