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シロイヌナズナにおけるアクチン輸送ネットワークの構築機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07436
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
研究機関千葉大学

研究代表者

伊藤 光二  千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (50302526)

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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードミオシン / アクチン / 分子モーター / 原形質流動 / シロイヌナズナ / 植物細胞 / モーター蛋白質 / モータータンパク質 / 選択的結合性 / アクチン束化 / 極性
研究成果の概要

シロイヌナズナにおいて8種のアクチンアイソフォームが,13種のミオシンXIアイソフォームと4種のミオシンVIIIアイソフォームと相互作用することにより高度に制御されたアクチン輸送ネットワークを構築している。in vitroの系を主として用いて,シロイヌナズナにおけるアクチンネットワーク構築機構の解明を目的として研究を進めた結果、それぞれのミオシンアイソフォームは異なるアクチンアイソフォームに対して、異なる触媒効率、運動速度を示した。このことは8種のアクチンアイソフォームはそれぞれのミオシンに関して異なる機能を有しており、それにより複雑なアクチン輸送ネットワークを構築している可能性を示唆する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物細胞ではアクチン繊維と呼ばれる「レール」の上を、ミオシンと呼ばれる「列車」が「貨物」をひきつれて動くことにより物質輸送が行われている。輸送機構の詳細が解明できれば植物の増産に寄与できる。植物細胞内でのレールや列車の種類が多いことが知られているが、の理由はよくわかっていなかった。本研究により列車はそれぞれのレールを好むことにより様々な物質を輸送していることが示唆された。

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

    (27件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Characterization of ancestral myosin XI from Marchantia polymorpha by heterologous expression in Arabidopsis thaliana2020

    • 著者名/発表者名
      Duan Zhongrui、Tanaka Misato、Kanazawa Takehiko、Haraguchi Takeshi、Takyu Akiko、Era Atsuko、Ueda Takashi、Ito Kohji、Tominaga Motoki
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 104 号: 2 ページ: 460-473

    • DOI

      10.1111/tpj.14937

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterologous transformation of <i>Camelina sativa</i> with high-speed chimeric myosin XI-2 promotes plant growth and leads to increased seed yield2020

    • 著者名/発表者名
      Duan Zhongrui、Ito Kohji、Tominaga Motoki
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 37 号: 3 ページ: 253-259

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.20.0225b

    • NAID

      130007907467

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional Diversity of Class XI Myosins in Arabidopsis thaliana2018

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi T., Ito K., Duan Z, Rula S, Takahashi K., Shibuya Y., Hagino N., Miyatake Y., Nakano A., Nakano A., and Tominaga M
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 59 ページ: 2268-2277

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy147

    • 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] Measurement of enzymatic and motile activities of Arabidopsis myosins by using Arabidopsis actins2018

    • 著者名/発表者名
      Rula S, Suwa T, Kijima ST, Haraguchi T, Wakatsuki S, Sato N, Duan Z, Tominaga M, Uyeda TQP, and Ito K.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 495 号: 3 ページ: 2145-2151

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.12.071

    • 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
  • [雑誌論文] Arabidopsis vegetative actin isoforms, AtACT2 and AtACT7, generate distinct filament arrays in living plant cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kijima ST, Staiger CJ, Katoh K, Nagasaki A, Ito K, Uyeda TQP
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 8 号: 1 ページ: 4381-4381

    • DOI

      10.1038/s41598-018-22707-w

    • 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] Chiral orientation of actin filaments is autonomously formed by certain plant myosins2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 光二 、 原口 武士 、吉村 孝平 、伊美 拓真
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CbM4の持つ時計回りの運動活性の解析2020

    • 著者名/発表者名
      吉村 考平 , 伊美 拓真 , 原口 武士 , 玉那覇 正典 , 伊藤 光二
    • 学会等名
      第58回 日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物ミオシンにおけるアクチン上での非対称運動の網羅的 解析2020

    • 著者名/発表者名
      伊美 拓真,吉村 考平,原口 武士,伊藤 光二
    • 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] 高速型ミオシン導入による単子葉植物ブラキポディウムのバイオマス増産2019

    • 著者名/発表者名
      玉那覇正典,原口武士,富永基樹,及川彰,Amit Rai,山崎真巳,斉藤和季,伊藤光二
    • 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] 高速型ミオシン導入による単子葉植物ブラキポディウムのバイオマス増産(1)2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 宏夢,栗山 裕良史,玉那覇 正典,原口 武士,木村 仁美,富永 基樹,伊藤 光二
    • 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] 高速型ミオシン導入による単子葉植物ブラキポディウムのバイオマス増産 (2)2019

    • 著者名/発表者名
      栗山 裕良史, 高橋 宏夢,玉那覇 正典, 原口 武士, 富永 基樹,及川 彰, Amit Rai, 山崎 真巳, 斉藤 和季, 伊藤 光二
    • 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] アクチンとミオシンによる自発的な極性形成2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤光二,原口武士,吉村考平,鯉江信慶,富永基樹,平塚祐一
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Self-organization of actin filaments of the same polarity by myosin2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yoshimura, Nobuyoshi Koie, Takeshi Haraguchi, Motoki Tominaga, Yuichi Hiratsuka, Kohji Ito
    • 学会等名
      日本生物物理学会第56回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-organization of actin filaments of the same polarity by myosin2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yoshimura, Nobuyoshi Koie, Yuichi Hiratsuka, Kohji Ito
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アクトミオシン系を用いたin vitroにおける原形質流動装置の構築2018

    • 著者名/発表者名
      吉村考平,鯉江信慶,原口武士,富永基樹,平塚祐一,伊藤光二
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおいて13種のミオシンXIは8種のアシロイヌナズナにおいて13種のミオシンXIは8種のアクチンと同様の親和性で結合するか?2018

    • 著者名/発表者名
      藤澤 祐希,貴嶋紗久,原口武士, 富永基樹,上田太郎,伊藤光二
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物細胞の先端成長におけるシロイヌナズナミオシンXI-Bの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      段中瑞,矢嶋祐紀,中野明彦,伊藤光二,富永基樹
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 速度改変によるミオシンXIメンバーの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      大畠 舜,段 中瑞 ,原口 武士,中野 明彦 ,伊藤 光二 ,富永 基樹
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 中心柱組織に発現するシロイヌナズナミオシンXI-Fの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      久保田一輝,段 中瑞,中野 明彦,伊藤 光二,富永 基樹
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Cytoplasmic streaming; a primitive function of myosin XI conserved in land plants2018

    • 著者名/発表者名
      Misato Tanaka, Duan Zhongrui, Akihiko Nakano, Takashi Ueda, Takehiko Kanazawa, Koji Ito, Motoki Tominaga
    • 学会等名
      Plant Biology 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-organization of actin filaments of the same polarity by myosin2017

    • 著者名/発表者名
      Kohji Ito
    • 学会等名
      International Symposium Harmonized supramolecular motility machinery and its diversity
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼニゴケミオシンXIのシ ロイヌナズナ培養細胞に おける発現と解析2017

    • 著者名/発表者名
      田中 美聡,段 中瑞,安藤 愛奈,岡崎 賢吾,中野 明 彦,上田 貴志,金澤 建彦, 伊藤 光二,富永 基樹
    • 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] 高速化ミオシンXI導入による単子葉植物ブラキポディウムの表現型解析2017

    • 著者名/発表者名
      原口 武士 ,木 下 佳菜 ,玉那覇 正 典 ,坂 山 英俊 ,西 山 智明 ,富 永 基 樹 ,伊 藤 光二
    • 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] 単子葉植物ブラキポディウムのミオシン11 の機能解析お よびキメラミオシン導入による機能改変2017

    • 著者名/発表者名
      天海 淳,原口 武士,富永 基樹,伊藤 光二
    • 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] 単子葉植物ブラキポディウムミオシン11 の機能解析およびCRISPR/Cas9 による遺伝子ノックアウト2017

    • 著者名/発表者名
      登藤 都,原口 武士,遠藤 真咲,持田 恵一, 伊藤 光二
    • 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
  • [図書] The Cytoskeleton. Plant Cell Monographs, vol 242019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Haraguchi, Zhongrui Duan, Masanori Tamanaha, Kohji Ito, and Motoki Tominaga
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      Springer, Cham
    • ISBN
      9783030335281
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] "Single molecule analysis of actomyosin in the presence of osmolyte" in "The role of water in ATP hydrolysis energy transduction by protein machinery."2018

    • 著者名/発表者名
      Iwaki M., Ito K., Fujita K.
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811084591
    • 関連する報告書
      2018 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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