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シグナリング分子としての細胞外ATPの植物での分泌・受容機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K14726
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分44030:植物分子および生理科学関連
研究機関北見工業大学

研究代表者

蔭西 知子  北見工業大学, 工学部, 研究員 (20815633)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードArabidopsis / 細胞外ATP / 細胞外ADP / 電子スピン共鳴装置 / ヒドロキシルラジカル / 根の重力屈性 / 細胞壁 / エタノール / シロイヌナズナ / 根 / エンドサイトーシス / 環境応答 / 免疫染色 / キナーゼ様受容体 / 植物の屈性制御
研究成果の概要

電子スピン共鳴装置を用いて、植物にATPまたはADPを細胞外から添加することで、細胞壁の構築に関わるとされる活性酸素ヒドロキシルラジカルを生成すること、この生成には細胞外ATP受容体DORN1を介さないということがわかった。また、細胞外ATPのシグナリングの経路に関連するとされる根のエンドサイトーシスおよびエキソサイトーシスは、実験に使用される溶媒の一種のエタノールによって撹乱されることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究結果から、細胞外ATPが根の伸長方向といった屈性を制御するメカニズムには、細胞外ATPによって植物の根から発生するヒドロキシルラジカルによる細胞壁の構築が関わるかもしれないこと、細胞外ATPだけでなく細胞外ADPも植物にヒドロキシルラジカルを生成すること、このヒドロキシルラジカルの生成には、植物の既知の細胞外ATP受容体を必要としないという新たな知見を得た。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 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

    (10件)

すべて 2023 2022 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] パラツキー大学オロモウツ(チェコ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Stress-induced ethanol affects endocytic vesicle recycling and F-actin organisation in arabidopsis root apex cells2023

    • 著者名/発表者名
      Kagenishi T, Baluska F, Yokawa K
    • 雑誌名

      Environmental and Experimental Botany

      巻: 205 ページ: 105123-105123

    • DOI

      10.1016/j.envexpbot.2022.105123

    • 関連する報告書
      2022 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] Anesthetics, Anesthesia, and Plants2019

    • 著者名/発表者名
      K Yokawa、T Kagenish and F Baluska
    • 雑誌名

      Trends in Plant Science

      巻: 24 号: 1 ページ: 12-14

    • DOI

      10.1016/j.tplants.2018.10.006

    • 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] Anaesthetics stop diverse plant organ movements, affect endocytic vesicle recycling and ROS homeostasis, and block action potentials in Venus flytraps2018

    • 著者名/発表者名
      K Yokawa*, T Kagenishi*, A Pavlovic, S Gall, M Weiland, S Mancuso and F Baluska (* equally contribution))
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: 122 ページ: 747-756

    • DOI

      10.1093/aob/mcx155

    • NAID

      120006763994

    • 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
  • [学会発表] 細胞外ATPによって根から生じた活性酸素種の電子スピン共鳴法(ESR)での測定2022

    • 著者名/発表者名
      蔭西知子、陽川憲
    • 学会等名
      日本生物工学会2022年北日本支部シンポジウム in 北見
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ根の低温感受によるシュートのABA合成促進と気孔の閉鎖2020

    • 著者名/発表者名
      菅原拓也、蔭西知子、陽川憲
    • 学会等名
      2020年度 日本農芸化学会北海道支部/第50回 日本栄養・食糧学会北海道支部  合同学術講演会, オンライン
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの根が低酸素条件下で生成するエタノールによる細胞骨格と細胞膜への影響2019

    • 著者名/発表者名
      蔭西知子、Frantisek Baluska、菅原拓也、陽川憲
    • 学会等名
      第50 回記念根研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Detection of metabolites in chloroplast and peroxisome by immunofluorescence in liverwort and vascular plant2019

    • 著者名/発表者名
      T Kagenishi and U Kodama
    • 学会等名
      JST・ERATO沼田オルガネラ反応クラスタープロジェクト オルガネラ反応クラスター討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 全身麻酔薬はなぜ効くのか:ハエトリグサなど植物を用いた活動電位や細胞膜挙動の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      K Yokawa, T Kagenishi, A Pavlovic, S Mancuso and F Baluska
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 北見工業大学 おもしろ科学実験 「おもっていたより動くとうもろこしの根」

    • URL

      https://www.kitami-it.ac.jp/research/omoshiro/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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