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細胞内空間情報の構築原理の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02469
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分44030:植物分子および生理科学関連
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

小田 祥久  国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 教授 (30583257)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード細胞骨格 / 細胞壁 / Gタンパク質 / GTPase / 道管 / 微小管
研究成果の概要

本研究では植物の道管をモデルとして植物細胞が機能的な細胞壁を作り出す分子的・論理的な仕組みを研究しました。その結果、低分子量Gタンパク質ROPが拡散と反応の繰り返しから自己組織的に細胞壁のパターンを作り出すこと、さらにその下流で細胞壁の沈着を局所的に促進する新規のシグナル経路がはたらいていることを明らかにしました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞壁の沈着パターンの制御は道管に限らず、さまざまな植物細胞の機能に欠かせない現象です。本研究の知見は植物細胞が組織特異的な細胞壁パターンを構築して個体発生を実行する仕組みの理解に繋がります。さらに、この知見を応用することで、有用植物の生育の改善や木質バイオマスの増産、有効利用につながる可能性があります。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 3件、 招待講演 11件)

  • [国際共同研究] ケンブリッジ大学(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Cell-by-cell dissection of phloem development links a maturation gradient to cell specialization2021

    • 著者名/発表者名
      Roszak P, Heo J, Blob B, Toyokura K, Sugiyama Y, de Luis Balaguer MA, Lau W, Hamey F, Cirrone J, Madej E, Bouatta A, Wang X, Guichard M, Ursache R, Tavares H, Verstaen K, Wendrich J, Melnyk C, Oda Y, Shasha D, Ahnert S, Saeys Y, De Rybel B, Heidstra R, Scheres B, Grossmann G, Mahonen AP, Denninger P, Gttgens B et al.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 374 号: 6575

    • DOI

      10.1126/science.aba5531

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A Quantitative Method for Evaluating Phragmoplast Morphology2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Takema、Oda Yoshihisa
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 2382 ページ: 225-232

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1744-1_13

    • ISBN
      9781071617434, 9781071617441
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excess Pyrophosphate Restrains Pavement Cell Morphogenesis and Alters Organ Flatness in Arabidopsis thaliana2020

    • 著者名/発表者名
      Gunji Shizuka、Oda Yoshihisa、Takigawa-Imamura Hisako、Tsukaya Hirokazu、Ferjani Ali
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 11 ページ: 31-31

    • DOI

      10.3389/fpls.2020.00031

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Novel Katanin-Tethering Machinery Accelerates Cytokinesis2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Takema、Tsutsumi Motosuke、Otomo Kohei、Murata Takashi、Yagi Noriyoshi、Nakamura Masayoshi、Nemoto Tomomi、Hasebe Mitsuyasu、Oda Yoshihisa
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 29 号: 23 ページ: 4060-4070.e3

    • DOI

      10.1016/j.cub.2019.09.049

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Rho-actin signaling pathway shapes cell wall boundaries in Arabidopsis xylem vessels2019

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama Yuki、Nagashima Yoshinobu、Wakazaki Mayumi、Sato Mayuko、Toyooka Kiminori、Fukuda Hiroo、Oda Yoshihisa
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 468-468

    • DOI

      10.1038/s41467-019-08396-7

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Imaging of Developing Metaxylem Vessel Elements in Cultured Hypocotyls.2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki T, Oda Y
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1992 ページ: 351-358

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9469-4_23

    • ISBN
      9781493994687, 9781493994694
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcriptional switch for programmed cell death in pith parenchyma of sorghum stems.2018

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto M, Sazuka T, Oda Y, Kawahigashi H, Wu J, Takanashi H, Ohnishi T, Yoneda JI, Ishimori M, Kajiya-Kanegae H, Hibara KI, Ishizuna F, Ebine K, Ueda T, Tokunaga T, Iwata H, Matsumoto T, Kasuga S, Yonemaru JI, Tsutsumi N
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 115 号: 37

    • DOI

      10.1073/pnas.1807501115

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Rho-based reaction-diffusion system governs xylem cell wall patterning in metaxylem vessels.2018

    • 著者名/発表者名
      Nagashima, Y., Tsugawa, S., Mochizuki, A., Sasaki, T., Fukuda, H., and Oda, Y.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 8 号: 1 ページ: 11542-11542

    • DOI

      10.1038/s41598-018-29543-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] イメージング共同研究から迫る植物細胞壁の構築機構2021

    • 著者名/発表者名
      小田祥久
    • 学会等名
      北海道大学ニコンイメージングセンター学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シロイヌナズナvegetativeアクチン変異株の表現型解析2021

    • 著者名/発表者名
      貴嶋紗久, 光田展隆, 小田祥久
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] PF-049新規ゴルジ局在タンパク質HOPはカロースの蓄積制御を介し細胞板の形成に寄与する2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木武馬, 小田祥久
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Molecular basis of cell wall patterning in xylem vessels2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Oda
    • 学会等名
      国際ウェビナーシリーズ "From Cellular Dynamics to Morphology”
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アクチン・微小管相互作用の理解に向けたシロイヌナズナvegetativeアクチンアイソフォーム変異株の表現型解析2020

    • 著者名/発表者名
      貴嶋紗久, 光田展隆, 上田太郎, 小田祥久
    • 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 2019 実績報告書
  • [学会発表] Molecular basis of cell wall patterning in plant xylem vessels2020

    • 著者名/発表者名
      小田祥久
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] シロイヌナズナvegetativeアクチン変異株の表現型解析2020

    • 著者名/発表者名
      貴嶋紗久, 光田展隆, 小田祥久
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 葉緑体光定位運動における新規phot2相互作用因子の解析2020

    • 著者名/発表者名
      比嘉毅, 後藤栄治, 和田正三, 小田祥久, 中井正人
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規ゴルジ局在タンパク質HOPはカロースの蓄積制御を介し細胞板の形成に寄与する2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木武馬, 小田祥久
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物の道管における細胞壁パターンの構築機構2020

    • 著者名/発表者名
      小田 祥久
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular basis of cell wall patterning in xylem vessels2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Oda
    • 学会等名
      From cellular dynamics to morphology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 道管イメージングから迫る細胞内秩序形成2019

    • 著者名/発表者名
      小田祥久
    • 学会等名
      日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞壁の非対称性を生み出す分子システム2019

    • 著者名/発表者名
      杉山友希, 長島慶宜, 若崎眞由美, 佐藤繭子, 豊岡公徳, 福田裕穂, 小田祥久
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微小管付随タンパク質CORDにより制御されるフラグモプラストの動態2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木武馬, 堤元佐, 大友康平, 村田隆, 中村匡良, 根本知己, 長谷部光泰, 小田祥久
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 道管分化にみる細胞内秩序の構築機構2019

    • 著者名/発表者名
      小田祥久
    • 学会等名
      植物科学シンポジウム2019「SDGsに向けた植物科学の展開」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞壁パターン形成2019

    • 著者名/発表者名
      小田祥久
    • 学会等名
      第九回定量生物学の会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 杉山友希, 長島慶宜, 若崎眞由美, 佐藤繭子, 豊岡公徳, 福田裕穂, 小田祥久2019

    • 著者名/発表者名
      新規-ROP アクチン経路による二次細胞壁沈着の制御
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 微小管付随タンパク質CORD は細胞分裂におけるフラグモプラストの形成に必要である2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木武馬, 村田隆, 大友康平, 堤元佐, 根本知己, 長谷部光泰, 小田祥久
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] Secondary cell wall patterning in meaxylem vessels2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Oda
    • 学会等名
      1st PSC Advanced Microscopic Imaging Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A novel microtubule-associated protein, CORTICAL MICROTUBULE DISORDERING1 (CORD1), regulates the cell-wall structure of xylem vessels2018

    • 著者名/発表者名
      Takema Sasaki, Hiroo Fukuda, Yoshihisa Oda
    • 学会等名
      Gordon Research Conference-Plant and Microbial Cytoskeleton-
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二次細胞壁の形成を制御する新規アクチンシグナル経路の解析2018

    • 著者名/発表者名
      杉山友希, 長島慶宜, 若崎眞由美, 佐藤繭子, 豊岡公徳, 福田裕穂, 小田祥久
    • 学会等名
      日本植物学会第82回年会 2018年9月14日
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 道管における新規ROP-アクチン経路の解析2018

    • 著者名/発表者名
      長島慶宜, 杉山友希, 福田裕穂, 小田祥久
    • 学会等名
      日本植物学会第82回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 微小管付随タンパク質CORDの細胞分裂における機能2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木武馬, 村田隆, 長谷部光泰, 小田祥久
    • 学会等名
      日本植物学会第82回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 2光子共焦点顕微鏡による植物組織イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      小田祥久
    • 学会等名
      多次元生細胞イメージング研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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