シロイヌナズナの物理刺激感受における新規機械受容性カルシウムチャネルの役割解明

• 研究課題/領域番号: 21370017
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 東京学芸大学
• 研究代表者: 飯田 秀利 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (70124435)
• 連携研究者: 飯田 和子 東京都医学総合研究所, 主任研究員 (40151229) ; 岩野 恵 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (50160130)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2011年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2010年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2009年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: 環境応答 / 機械・低温刺激 / 機械受容チャネル / カルシウムチャネル / カルシウムシグナル / シグナル伝達 / 構造機能相関 / 膜貫通領域 / 植物 / シロイヌナズナ / イオンストレス / ストレス耐性植物 / 機械刺激 / 低温刺激 / カルシウム / マグネシウム感受性 / GUS染色

研究概要

我々が2007年に報告したシロイヌナズナの機械受容性カルシウムチャネルの有力候補であるMCA1とMCA2に着目し、物理刺激の感受における役割を研究した。その結果、MCA1は根端に発現しており、寒天培地の固さを感受することを明らかにした。一方MCA2は根端に発現しておらずその感受には関与しないことも明らかにした。更に、MCA1とMCA2は低温の感受にも関与することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of arabidopsis MCA1 enhanced mechanosensitive channel activity in the Xenopus laevis oocyte plasma membrane (2012)
  • 著者名/発表者名: Furuichi, T., Iida, H., Sokabe, M., and Tatsumi, H.
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav 巻: 7巻(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A gain-of-function mutation in gating of Corynebacterium glutamicum NCgl1221 causes constitutive glutamate secretion (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, Y., Yoshimura, K., and Iida H.
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microb 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] KlMID1 a relavant key player between ER homeostasis and mitochondrial dysfunction in Kluyveromyces lactis (2012)
  • 著者名/発表者名: Zanni, E., Franco, M., Nakano, M., Iida, H., Palleschi, C., Uccelletti, D.
  • 雑誌名: Microbioloy 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma membrane protein OsMCA1 is involved in regulation of hypo-osmotic shock-induced Ca^<2+> influx and modulates generation of reactive oxygen species in cultured rice cells (2012)
  • 著者名/発表者名: 来須孝光、西川大輔、山崎友香里、後藤真理子、中野正貴、濱田晴康、山中拓哉、飯田和子、中川祐子、佐治光、篠崎一雄、飯田秀利、朽津和幸
  • 雑誌名: BMC Plant Biology 巻: 12巻 号: 1 ページ: 11-11
  • DOI: 10.1186/1471-2229-12-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of the putative Ca^<2+>- permeable mechanosensitive channels, NtMCA1 and NtMCA2, in Ca2+ uptake, Ca2^<+>-dependent cell proliferation and mechanical stress-induced gene expression in tobacco (Nicotiana tabacum) BY-2 cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kurusu T, Yamanaka T, Nakano M, Takiguchi A, Ogasawara Y, Hayashi T, Iida K, Hanamata S, Shinozaki K, Iida H, Kuchitsu K
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 13(印刷中) 号: 4 ページ: 555-568
  • DOI: 10.1007/s10265-011-0462-6
  • NAID: 10030803989
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma membrane protein OsMCA1 is involved in regulation of hypo-osmotic shock-induced Ca^<2+> influx and modulates generation of reactive oxygen species in cultured ricecells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kurusu, T., Nishikawa, D., Yamazaki, Y., Gotoh, M., Nakano, M., Hamada, H., Yamanaka, T., Iida, K., Nakagawa, Y., Saji, H., Shinozaki, K., Iida, H., Kuchitsu, K.
  • 雑誌名: BMC Plant Biol 巻: 12巻 ページ: 11-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of structural regions important for Ca^<2+> uptake activity in Arabidopsis MCA1 and MCA2 expressed in yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakano, M., Iida, K., Nyunoya, H., andIida, H.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 52巻 ページ: 1915-1930
  • NAID: 10030305302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanoreception in motile flagella of Chlamydomonas (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujiu, K., Nakayama, Y., Iida, H., Sokabe, M., and Yoshimura, K.
  • 雑誌名: Nat. Cell Biol 巻: 13巻 ページ: 630-633
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanoreception in motile flagella of Chlamydomonas (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujiu, K., Nakayama, Y., Iida, H., Sokabe, M., Yoshimura, K.
  • 雑誌名: Nat.Cell Biol. 巻: 13 ページ: 630-633
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of structural regions important for Ca^<2+> uptake activity in Aranidopsis MCA1 and MCA2 expressed in yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakano, M., Iida, K., Nyunoya, H., Iida, H.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 52 ページ: 1915-1930
  • 査読あり
• [雑誌論文] MCA1 and MCA2 that mediate Ca^<2+> uptake have distinct and overlapping roles in Arabidopsis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, T., Nakagawa, Y., Mori, K., Nakano, M., Imamura, T., Kataoka, H., Terashima, A., Iida, K., Kojima, I., Katagiri, T., Shinozaki, K., and Iida, H.
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 152巻 ページ: 1284-1296
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of glycine residues highly conserved in the S2-S3 linkers of domains I and II of voltage-gated calcium channelα_1 subunits (2010)
  • 著者名/発表者名: Teng, J., Iida, K., Ito, M., Izumi-Nakaseko, H., Kojima, I., Adachi-Akahane, S., and Iida, H.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1798巻 ページ: 966-974
  • 査読あり
• [雑誌論文] MCA1 and MCA2 that mediate Ca^<2+> uptake have distinct and overlapping roles in Arabidopsis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka A, Nakagawa Y, Mori K, Nakano M, Imamura T, Kataoka H, Terashima A, Iida K, Kojima I, Katagiri T, Shinozaki K, 飯田秀利
  • 雑誌名: Plant Physiol. 152 ページ: 1284-1296
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topology analysis of integral membrane proteins by using TEV protease[Article in Chinese] (2009)
  • 著者名/発表者名: 雷凱健、飯田秀利
  • 雑誌名: Chinese J.Biochem.Mol.Biol. 25 ページ: 1053-1057
  • 査読あり
• [学会発表] 分裂酵母の低浸透圧ショック応答に必要な機械受容チャネル (2012)
  • 著者名/発表者名: 中山義敬、飯田秀利
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会2012
  • 発表場所: 京都女子大学(京都市)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 酵母細胞を利用したシロイヌナズナのMCA1とMCA2の低浸透圧応答性の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都市)
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] 出芽酵母と植物に固有のCa^<2+>チャネル-その構造と役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 飯田秀利
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都市)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 出芽酵母と植物に固有のCa^<2+>チャネル-その構造と役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 飯田秀利
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] シロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1とMCA2のCa^<2+>取込み活性に重要な領域の特定、 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] シロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1とMCA2のCa^<2+>取込み活性に重要な領域の特定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Mechanosensitive channels essential for survival upon hypo-osmotic shock in fission yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, Y., Yoshimura, K. and Iida, H.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] シロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2の膜トポロジーの決定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鎌野俊平、飯田和子、雷凱健、飯田秀利
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 分裂酵母の低浸透圧ショックに対する生存に必要な機械受容チャネル (2011)
  • 著者名/発表者名: 中山義敬、吉村建二郎、飯田秀利
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 植物の機械刺激受容とCa^<2+>シグナリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 飯田秀利
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス(東京都)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 植物の機械刺激受容とCa^<2+>シグナリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 飯田秀利
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Novel mechanosensors generating calcium signals-a lessen from plants (2011)
  • 著者名/発表者名: Iida, H.
  • 学会等名: 第88回日本生理学会大会第116回日本解剖学会総会・全国学術集会合同大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 酵母細胞を利用したシロイヌナズナのMCA1およびMCA2のCa^<2+>取込み活性に重要な領域の特定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野正貴、飯田秀利、飯田和子、丹生谷博
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
• [学会発表] Ca^<2+>透過性機械受容チャネル候補遺伝子MCA1, MCA2がシロイヌナズナの根端成長に及ぼす影響の細胞動力学的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩元明敏、豊田理沙、飯田秀利
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
• [学会発表] Molecular mechanism of gravity-sensing in Arabidopsis seedlings (2010)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi, H., Iida, H., Sokabe, M., Furuichi, T., Toyota, M.
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第24回大会
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] シロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補の酵母発現系を用いた構造と機能の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸市)
• [学会発表] カルシウム透過性機械受容チャネルの構造と機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 飯田秀利、中野正貴、原茂恵美子、今村朋美、飯田和子、重松秀樹、永山國昭
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸市)
• [学会発表] Ca^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2の欠損株のイオンストレス感受性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 原茂恵美子、飯田秀利
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学(春日井市)
• [学会発表] 環境ストレス応答に関与するCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中野正貴、飯田和子、原茂恵美子、今村朋美、森研堂、丹生谷博、飯田秀利
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学(春日井市)
• [学会発表] シロイヌナズナMCA変異体の成長に対する重力の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大冨泰弘、曽我康一、若林和幸、飯田秀利、保尊隆享
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第24回大会
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
• [学会発表] Molecular mechanism of gravity-sensing in Arabidopsis seedling (2010)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi, H., Iida, H., Sokabe, M., Furuichi, T., Toyota, M.
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第24回大会
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
• [学会発表] Molecular study on ArabidopsisCa^<2+>-permeable mechanosensitivechannel candidates using yeast (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakano, M., Iida, K., Nyunoya, H., Iida, H.
  • 学会等名: 第21回シロイヌナズナ国際研究会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
• [学会発表] 出芽酵母を用いたシロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補の構造と機能の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本市)
• [学会発表] Molecular study on Arabidopsis Ca^<2+>-permeable mechanosensitive channel candidates using yeast (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakano, M., Iida, K., Nyunoya, H., Iida, H.
  • 学会等名: 第21回シロイヌナズナ国際研究会議
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
• [学会発表] 環境ストレス応答に関与するCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中野正貴、飯田和子、原茂恵美子、今村朋美、森研堂、丹生谷博、飯田秀利
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会シンポジウム「ストレス耐性とイオンチャネル」
  • 発表場所: 中部大学(春日井市)
• [学会発表] 出芽酵母を用いたシロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補の構造と機能の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中野正貴、飯田和子、丹生谷博、飯田秀利
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] 出芽酵母のCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補Mid1とZds1/Zds2の物理的・遺伝的相互作用の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平出恵利華、後藤純、三上薫、岩崎滋美、宇井千明、飯田秀利
  • 学会等名: 第32日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] Structure-function analysis of Arabidopsis Ca^<2+>-permeable mechanosensitive channel candidates using a yeast Ca^<2+> channel mutant (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakano, M., Iida, K., Nyunoya, H., andIida, H.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] 出芽酵母のCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補Mid1とZds1/Zds2の物理的・遺伝的相互作用の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平出恵利華、後藤純、三上薫、岩崎滋美、宇井千明、飯田秀利
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] Structure and function of potential Ca^<2+>-permable mechanosensitive channels in Arabidopsis thaliana (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯田秀利
  • 学会等名: 第8回統合バイオサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: ヤマハリゾートつま恋(掛川市)
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] シロイヌナズナのCa^<2+>透過性機械受容チャネル候補の構造と機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯田秀利
  • 学会等名: 第8回統合バイオサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: ヤマハリゾートつま恋(掛川市)
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] 生き物が重力を感じる仕組み、筑波宇宙センター公開市民講座「きぼう」の小さな宇宙飛行士たち-いろいろな生き物を宇宙につれて行くのはなぜだろう?- (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯田秀利
  • 発表場所: 筑波宇宙センター(つくば市)
  • 年月日: 2009-10-04
• [学会発表] Role of glycine residues highly conserved in the domain I/II S2-S3 linkers of voltage-gated calcium channel a1 subunits (2009)
  • 著者名/発表者名: Teng, J., Izumi-Nakaseko, H., Iida, K., Kojima, I., Adachi-Akahane, S., Iida, H.
  • 学会等名: 第36回国際生理学会世界大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都市)
  • 年月日: 2009-07-29
• [学会発表] Role of glycine residues highly conserved in the domain I/II S2-S3 linkers of voltage-gated calcium channel α1 subunits. (2009)
  • 著者名/発表者名: Jinfeng Teng, Hiroko Izumi-Nakaseko, 飯田和子, Itaru Kojima, Satomi Adachi-Akahane, 飯田秀利
  • 学会等名: 第36回国際生理学会世界大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都市)
  • 年月日: 2009-07-29
• [学会発表] Ca^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2欠損株の塩ストレス感受性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今村朋美、飯田秀利
  • 学会等名: 日本植物学会第73回大会
  • 発表場所: 山形大学(山形市)
• [学会発表] Structural analysis of Arabidopsis Mca2 using Zernike phase-contrast images. (2009)
  • 著者名/発表者名: 重松秀樹、飯田和子、中野正貴、飯田秀利、永山國昭
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第65回学術講演会
  • 発表場所: 仙台国際センター(仙台市)
• [学会発表] Ca^<2+>透過性機械受容チャネル候補MCA1およびMCA2欠損株の塩ストレス感受性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今村朋美、飯田秀利
  • 学会等名: 日本植物学会第73回大会
  • 発表場所: 山形大学
• [備考]
  • URL: http://www.u-gakugei.ac.jp/~iida/
• [備考]
  • URL: http://www.u-gakugei.ac.jp/~iida/
• [備考]
  • URL: http://www.u-gakugei.ac.jp/~iida/