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植物細胞の分化に伴うセルロース合成酵素の細胞内動態変化

研究課題

研究課題/領域番号 18K06289
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

國枝 正  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (90566077)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードセルロース合成酵素 / 細胞壁 / 細胞内局在制御 / 細胞内輸送制御 / 細胞内膜系オルガネラ / 膜交通
研究成果の概要

植物細胞壁の主要な構成成分であるセルロース微繊維は,セルロース合成酵素(CESA)によって細胞膜上で形成される.本研究では,CESAの細胞膜局在を制御する仕組みの解明を目的として,細胞壁形成異常を示す変異体から見出した候補因子の解析を行った.その結果,候補因子とCESAとの間にタンパク質間相互作用が存在し,CESAの細胞内局在を制御していることが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物細胞壁は細胞の形態維持から個体の機械支持まで多岐に渡って貢献している細胞の構造体であり,セルロース微繊維はその中でも構造的に重要な役割を担う分子である.また,人類の活動においてもセルロースは有用物質として幅広い分野で利用されている.本研究によって,セルロース微繊維の形成を支える制御因子の一つが明らかとなったことは,多様な植物の形態形成の仕組みを理解するための大きな手掛かりとなるとともに,バイオマスとしてのセルロースの増産技術確立などにおいて貢献できると考えられる.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 7件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Galactoglucomannan structure of Arabidopsis seed‐coat mucilage in <scp>GDP</scp> ‐mannose synthesis impaired mutants2021

    • 著者名/発表者名
      Nishigaki Naho、Yoshimi Yoshihisa、Kuki Hiroaki、Kunieda Tadashi、Hara‐Nishimura Ikuko、Tsumuraya Yoichi、Takahashi Daisuke、Dupree Paul、Kotake Toshihisa
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum

      巻: 173 号: 3 ページ: 1244-1252

    • DOI

      10.1111/ppl.13519

    • 関連する報告書
      2021 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] Influence of osmotic condition on secondary cell wall formation of xylem vessel cells induced by the master transcription factor VND72020

    • 著者名/発表者名
      Kunieda Tadashi、Kishida Keisuke、Kawamura Jumpei、Demura Taku
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 37 号: 4 ページ: 465-469

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.20.1127a

    • NAID

      130007960237

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 年月日
      2020-12-25
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Arabidopsis transcription factor NAI1 activates the NAI2 promoter by binding to the G-box motifs2020

    • 著者名/発表者名
      Sarkar Shayan、Stefanik Natalia、Kunieda Tadashi、Hara-Nishimura Ikuko、Yamada Kenji
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 16 号: 2 ページ: 1846928-1846928

    • DOI

      10.1080/15592324.2020.1846928

    • 関連する報告書
      2020 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] Arabidopsis FLYING SAUCER 2 Functions Redundantly with FLY1 to Establish Normal Seed Coat Mucilage2020

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Kunieda、Ikuko Hara-Nishimura、Taku Demura、George W. Haughn
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 61 号: 2 ページ: 308-317

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz195

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Endoplasmic reticulum-derived bodies enable a single-cell chemical defense in Brassicaceae plants2020

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yamada、Shino Goto-Yamada、Akiko Nakazaki、Tadashi Kunieda、Keiko Kuwata、Atsushi J. Nagano、Mikio Nishimura、Ikuko Hara-Nishimura
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3 号: 1 ページ: 21-21

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0739-1

    • NAID

      120006778254

    • 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] Biogenesis of leaf endoplasmic reticulum body is regulated by both jasmonate-dependent and independent pathways2019

    • 著者名/発表者名
      Nakazaki Akiko、Yamada Kenji、Kunieda Tadashi、Tamura Kentaro、Hara-Nishimura Ikuko、Shimada Tomoo
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 14 号: 8 ページ: 1622982-1622982

    • DOI

      10.1080/15592324.2019.1622982

    • 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] Leaf Endoplasmic Reticulum Bodies Identified in Arabidopsis Rosette Leaves Are Involved in Defense against Herbivory2019

    • 著者名/発表者名
      Nakazaki Akiko、Yamada Kenji、Kunieda Tadashi、Sugiyama Ryosuke、Hirai Masami Yokota、Tamura Kentaro、Hara-Nishimura Ikuko、Shimada Tomoo
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 179 号: 4 ページ: 1515-1524

    • DOI

      10.1104/pp.18.00984

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Polar Localization of the Borate Exporter BOR1 Requires AP2-Dependent Endocytosis2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshinari Akira、Hosokawa Takuya、Amano Taro、Beier Marcel Pascal、Kunieda Tadashi、Shimada Tomoo、Hara-Nishimura Ikuko、Naito Satoshi、Takano Junpei
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 179 号: 4 ページ: 1569-1580

    • DOI

      10.1104/pp.18.01017

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of Periplasmic Root-Cap Mucilage in Developing Columella Cells of Arabidopsis thaliana2019

    • 著者名/発表者名
      Maeda Kazuki、Kunieda Tadashi、Tamura Kentaro、Hatano Kyoko、Hara-Nishimura Ikuko、Shimada Tomoo
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: - 号: 6 ページ: 1296-1303

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz047

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pectin RG-I rhamnosyltransferases represent a novel plant-specific glycosyltransferase family2018

    • 著者名/発表者名
      Takenaka Yuto、Kato Kohei、Ogawa-Ohnishi Mari、Tsuruhama Kana、Kajiura Hiroyuki、Yagyu Kenta、Takeda Atsushi、Takeda Yoichi、Kunieda Tadashi、Hara-Nishimura Ikuko、Kuroha Takeshi、Nishitani Kazuhiko、Matsubayashi Yoshikatsu、Ishimizu Takeshi
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 4 号: 9 ページ: 669-676

    • DOI

      10.1038/s41477-018-0217-7

    • 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] The AP-1 complex is required for proper mucilage formation in Arabidopsis seeds2018

    • 著者名/発表者名
      T. Shimada, T. Kunieda, S. Sumi, Y. Koumoto, Kentaro Tamura, K. Hatano, H. Ueda, and I. Hara-Nishimura
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology

      巻: 59 ページ: 2331-2338

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy158

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tissue-specific and intracellular localization of indican synthase from Polygonum tinctorium2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue Shintaro、Morita Rihito、Kuwata Keiko、Kunieda Tadashi、Ueda Haruko、Hara-Nishimura Ikuko、Minami Yoshiko
    • 雑誌名

      Plant Physiology and Biochemistry

      巻: 132 ページ: 138-144

    • DOI

      10.1016/j.plaphy.2018.08.034

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シロイヌナズナ木部道管細胞の分化に伴う力学的強度変化の解析2022

    • 著者名/発表者名
      國枝正,川村純平,別所歩武,岸田佳祐,細川陽一郎,出村拓
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Functional and Transcriptional analyses of an Ubiquitin E3 Ligase FLY2 in Arabidopsis Seed Coat and Xylem Vessel Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Kunieda, Mitsuki Jifuku, George W. Haughn, Ikuko Hara-Nishimura, Taku Demura
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Plant Cell Wall Biology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉柄運動を駆動する葉柄の形状変化2021

    • 著者名/発表者名
      熊谷凌,國枝正,春田牧人,佐野亮輔,出村拓
    • 学会等名
      第10回近畿植物学会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ゼニゴケにおけるユビキチンE3リガーゼMpFLYの機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      松葉千夏,國枝正,出村拓
    • 学会等名
      第10回近畿植物学会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] VND6およびVND7転写因子による木部道管細胞の二次細胞壁形成制御機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      平彩乃,國枝正,出村拓
    • 学会等名
      第10回近畿植物学会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] AFM によるシロイヌナズナ木部道管細胞の力学的強度変化解析2021

    • 著者名/発表者名
      別所歩武,國枝正,川村純平,岸田佳祐,細川陽一郎,出村拓
    • 学会等名
      第10回近畿植物学会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 機械刺激はシロイヌナズナ木部道管細胞の二次細胞壁形成を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      三谷恭平,國枝正,出村拓
    • 学会等名
      第10回近畿植物学会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ木部道管様細胞の二次細胞壁形成は荷重刺激によって抑制される2021

    • 著者名/発表者名
      三谷恭平,國枝正,出村拓
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マイクロX線CTを用いた葉柄運動の時空間的変化の解析2021

    • 著者名/発表者名
      熊谷凌,國枝正,春田牧人,佐野亮輔,出村拓
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 植物シロイヌナズナの道管形成における細胞の力学的強度変化2021

    • 著者名/発表者名
      國枝正,川村純平,細川陽一郎,出村拓
    • 学会等名
      2021年度日本建築学会大会[東海]
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ種皮表皮細胞における細胞膜型SNAREタンパク質の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      國枝正, 佐藤雅彦, George W. Haughn, 西村いくこ
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ER bodyーグルコシノレート系は昆虫の嗅覚および味覚に作用し摂食行動を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      高木純平, 水穗そまれ, 上尾達也, 國枝正, 前田徹, 波部峻也, 山田健志, 尾﨑まみこ, 西村いくこ
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] NAC転写因子VND7は道管細胞においてユビキチンE3リガーゼFLYの発現を制御する2020

    • 著者名/発表者名
      國枝正, 地福海月, George W. Haughn, 西村いくこ, 出村拓
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 木部道管様細胞の二次壁形成における一次細胞壁の役割2020

    • 著者名/発表者名
      水元康裕, 國枝正, 出村拓
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ木部道管細胞分化における細胞の力学的強度変化の解析2020

    • 著者名/発表者名
      川村純平, 國枝正, 岸田佳祐, 秋田絵理, 岡野和宣, 細川陽一郎, 出村拓
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] KONJAC1タンパク質のグルコマンナン合成における役割2020

    • 著者名/発表者名
      西垣南歩, 吉見圭永, 國枝正, 高橋大輔, 円谷陽一, 小竹敬久
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子間力顕微鏡を用いた二次細胞壁形成過程における細胞の力学的強度変化の解析2020

    • 著者名/発表者名
      川村純平, 國枝正, 岸田佳祐, 秋田絵理, 細川陽一郎, 出村拓
    • 学会等名
      第9回近畿植物学会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ木部道管様細胞において原形質分離は二次細胞壁形成を抑制する2020

    • 著者名/発表者名
      水元康裕, 國枝正, 出村拓
    • 学会等名
      第9回近畿植物学会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] VND7はユビキチンE3リガーゼFLY1およびFLY2の遺伝子発現を制御する2020

    • 著者名/発表者名
      國枝正,地福海月,George W. Haughn,西村いくこ,出村拓
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの根冠再外層の脱離を制御するペクチン修飾因子PME11の解析2020

    • 著者名/発表者名
      前田和輝,國枝正,田村謙太郎,西村いくこ,嶋田知生
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アブラナ科が獲得した化学防御:昆虫の摂食行動を抑制するERボディ系2020

    • 著者名/発表者名
      水穗そまれ,前田徹,上尾達也,高木純平,國枝正,山田健志,尾﨑まみこ,西村いくこ
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] VND7木部道管細胞誘導系を用いたシロイヌナズナの二次細胞壁パターン形成制御の解析2019

    • 著者名/発表者名
      岸田佳祐,國枝正,細川陽一郎,出村拓
    • 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] 木部道官細胞分化におけるユビキチンE3リガーゼFLYの発現制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      地福海月,國枝正,George W. Haughn,西村いくこ,出村拓
    • 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] シロイヌナズナにおけるER body形成因子NAI2の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      國枝正,桑田啓子,山田健志,出村拓,西村いくこ
    • 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] シロイヌナズナにおける根冠ムシレージの蓄積と放出機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      前田和輝,國枝正,田村謙太郎,幡野恭子,西村いくこ,嶋田知生
    • 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] シロイヌナズナ本葉における恒常型ER bodyの食害抑止機能の解析2019

    • 著者名/発表者名
      中﨑淳子,山田健志,國枝正,杉山龍介,平井優美,田村謙太郎,西村いくこ,嶋田知生
    • 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] ER bodyは昆虫の摂食行動を抑制するにおいの生産に関与する2019

    • 著者名/発表者名
      水穗そまれ,前田徹,高木純平,國枝正,山田健志,尾崎まみこ,西村いくこ
    • 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] アダプタータンパク質複合体AP-4はホウ酸トランスポーターBOR1のTGNから液胞への輸送において重要である2019

    • 著者名/発表者名
      細川卓也,吉成晃,國枝正,嶋田知生,西村いくこ,高野順平
    • 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

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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