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葉緑体脱アンカー反応における植物ビリンの役割

研究課題

研究課題/領域番号 19039020
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

高木 慎吾  大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (10192626)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2008年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2007年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードアクチン結合蛋白質 / アクチン細胞骨格 / カルシウムイオン / カルモデュリン / 細胞膜ゴースト / ビリン / ホウレンソウ / 葉緑体
研究概要

光合成を担うオルガネラである葉緑体は、異なる光条件下で細胞内の異なる場所に定位し、光合成の最適化に寄与する。その際、葉緑体は表層細胞質において積極的にアンカーされると予想される。我々は、ホウレンソウ葉肉細胞から細胞膜の細胞質側を露出させた細胞膜ゴーストを調製し、葉緑体のアンカー機構について解析している。昨年度までに、細胞膜ゴーストにおける葉緑体アンカーがアクチン繊維に依存すること、1μM以上のCa^<2+>処理により、アクチン繊維の切断もしくは脱重合および葉緑体の脱離が誘導されること、Ca^<2+>処理の効果はカルモデュリン拮抗剤により打ち消されることなどを明らかにした。Ca^<2+>感受性アクチン結合蛋白質であるビリンに注目し、テッポウユリで同定された植物ビリンP-115-ABPおよびP-135-ABPに対する抗体が、ホウレンソウ緑葉において、それぞれ120kDa、135kDa、のポリペプチドを認識すること、これらのポリペプチドがCa^<2+>感受性のG-アクチン結合能を持つこと、ホウレンソウ葉肉細胞において、120-kDaポリペプチドは葉緑体のごく近傍にドット状に局在し、135-kDaポリペプチドは葉緑体周辺のアクチン繊維と共局在していることを示した。
細胞膜ゴーストをP-115-ABPおよびP-135-ABPに対する抗体で処理すると、アクチンの構築が乱れ、葉緑体の脱離が誘導された。P-115-ABPの場合、葉緑体近傍のアクチン繊維が消失し、P-135-ABPの場合、表層細胞質のアクチン繊維が消失する傾向があった。以上より、局在の異なるビリン様蛋白質が、それぞれ独立の仕組みで葉緑体アンカーに関与する可能性が示唆された。光によって誘導される葉緑体運動におけるビリン様蛋白質の動態を解析するため、それぞれの遺伝子を蛍光蛋白質遺伝子につないだプラスミドを構築した。タバコ培養細胞由来のビリン様蛋白質遺伝子について、パーティクルガンによる導入後、ホウレンソウ葉細胞中で発現することを確認した。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Leaf angle in Chenopodium album is determined by two processes : induction and cessation of netiole curvature2008

    • 著者名/発表者名
      Fujita K., Takagi S., Terashima I.
    • 雑誌名

      Plant, Cell and Environment 31

      ページ: 1138-1146

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How and why do plant nuclei move in response to light?2008

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi, K・Takagi, S.
    • 雑誌名

      Plant Signaling and Behavior 3(印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Blue-light-dependent muclear positioning in Arabidopsis thaliana leaf cells2007

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi, K・Sakai, T・Takagi, S.
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology 48

      ページ: 1291-1298

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ホウレンソウ葉肉細胞における葉緑体のアンカー機構に対するビリンの関与2009

    • 著者名/発表者名
      高松秀安、横田悦雄、新免輝男、高木慎吾
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ葉肉細胞プロトプラストの葉緑体の配置に及ぼす二酸化炭素の影響2008

    • 著者名/発表者名
      石田泰浩、高木慎吾
    • 学会等名
      2008年度日本植物学会近畿支部会
    • 発表場所
      神戸大学(神戸市)
    • 年月日
      2008-12-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Light-dependent mitochondrial intracellular positioning in Arabidopsis thaliana mesophyll cells2008

    • 著者名/発表者名
      Islam Md. S., Hotta T., Niwa Y., Takagi S.
    • 学会等名
      Arabidopsis Workshop 2008
    • 発表場所
      基礎生物学研究所(岡崎市)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ成熟葉における青色光に依存した核定位運動とアクチン細胞骨格構築変化2008

    • 著者名/発表者名
      岩渕功誠、高木慎吾
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学(高知市)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ成熟葉表皮細胞における核定位位置の解析2008

    • 著者名/発表者名
      南野亮子、岩渕功誠、高木慎吾
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学(高知市)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Possible involvement of phytochromes in regulation of cytoplasmic motility in Arabidonsis thaliana leaf epidermal cells2008

    • 著者名/発表者名
      Takagi S.
    • 学会等名
      The 4th Asia Oceania Conference on Photobiology
    • 発表場所
      Varanasi, India
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Light-induced mitochondrial redistribution in Arabidopsis thaliana palisade cells2008

    • 著者名/発表者名
      Islam Md. S., Niwa Y., Takagi S.
    • 学会等名
      The 4th Asia Oceania Conference on Photobiology
    • 発表場所
      Varanasi, India
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] オオセキショウモ表皮細胞における青色光による葉緑体逃避運動誘導へのCa2+の関与について2008

    • 著者名/発表者名
      酒井友希、櫻井尾里納美、高木慎吾
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] アクチンに依存した葉緑体のアンカー制御機構に対する植物ビリンの関与2008

    • 著者名/発表者名
      高松秀安、横田悦雄、新免輝男、高木慎吾
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける核光定位運動に対する細胞骨格阻害剤の効果2007

    • 著者名/発表者名
      岩渕功誠、高木慎吾
    • 学会等名
      日本植物学会第71回大会
    • 発表場所
      東京理科大学(野田市)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ緑葉における細胞質運動性光制御に対するフィトクロムの関与2007

    • 著者名/発表者名
      櫻井(尾里)納美、猪股勝彦、古谷雅樹、高木慎吾
    • 学会等名
      日本植物学会第71回大会
    • 発表場所
      東京理科大学(野田市)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/dbs01/re-paper-temp.php?id=1

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/dbs01/re-paper-temp.php?id=1

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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