植物表層微小管の安定性に関与するシグナル伝達因子の同定

• 研究課題/領域番号: 21570043
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 加藤 壮英 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 (70379535)
• 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: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: オルガネラ / 細胞壁 / シロイヌナズナ / 微小管 / リン酸化 / フォスファターゼ / MAPキナーゼ / 細胞骨格 / チューブリン / 植物

研究概要

植物微小管の形成・維持に関わるPHS1のN末端側保存領域のみで表層微小管を消失する活性を有する事を発見した。このドメインはPHS1自身とαチューブリンを直接リン酸化した。さらに、この活性はC末端側フォスファターゼドメインによって抑制された。つまり、PHS1はキナーゼと、フォスファターゼの両方の活性を有しており、表層微小管の存在・消失がその両ドメインによってコントロールされているという可能性が提示できた。さらに、PHS1を介したαチューブリンリン酸化が、塩ストレスなどに誘導されることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Arabidopsis GCP3-INTERACTING PROTEIN 1/MOZART1 is an integral component of theγ-tubulin-containing microtubule nucleating complex. Plant J (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Yagi N, Kato T, Fujita A, Kawashima N, Ehrhardt D. W. and Hashimoto T.
  • 雑誌名: Article first published online 巻: 14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis GCP3-INTERACTING PROTEIN1/MOZAET1 is an integral component of the Y-tubulin-containing microtubule nucleating complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Yagi N, Kato T, Fujita S, Kawashima N, Ehrhardt DW, Hashimoto T
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: (In Press) 号: 2 ページ: 216-225
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2012.04988.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitogen-activated protein kinase phosphatase PHS1 is retained in the cytoplasm by nuclear extrusion signal-dependent and independent mechanisms (2010)
  • 著者名/発表者名: Pytela J, Kato T and Hashimoto T.
  • 雑誌名: Planta 巻: 231(6) ページ: 1311-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defects in Dynamics and Functions of Actin Filament in Arabidopsis Caused by the Dominant-Negative Actin fiz1-Induced Fragmentation of Actin Filament (2010)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Morita MT and Tasaka M.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 51(2) ページ: 333-8
  • NAID: 10027347163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defects in Dynamics and Functions of Actin Filament in Arabidopsis Caused by the Dominant-Negative Actin fizl-Induced Fragmentation of Actin Filament (2010)
  • 著者名/発表者名: Takehide Kato, Miyo Terao Morita, Masao Tasaka
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 51(2) ページ: 333-338
  • 査読あり
• [学会発表] Functional Analysis of Novelγ-Tubulin Ring Complex Proteins (2012)
  • 著者名/発表者名: Noriyoshi Yagi, Masayoshi Nakamura, Noriyuki Kawashima, Takehide Kato, Takashi Hashimoto
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] Functional Analysis of Novel γ-Tubulin Ring Complex Proteins (2012)
  • 著者名/発表者名: Noriyoshi Yagi, Masayoshi Nakamura, Noriyuki Kawashima, Takehide Kato, Takashi Hashimoto
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都府京都市
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] Atypical kinase PHS1は微小管の脱重合を促進する (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田智史、Pytela Jaromir、野村有子、加藤壮英、高林周平、中神弘史、橋本隆
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Atypical kinase PHS1は微小管の脱重合を促進する (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田智史、Pytela Jaromir、野村有子、加藤壮英、高林周平、中神弘史、橋本隆
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都府京都市
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] PROPYZAMIDE HYPERSENSITIVE2 is a novel microtubule associate protein related with plant cell elongation (2011)
  • 著者名/発表者名: Takehide Kato, Kuniko Naoi, Takashi Hashimoto
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] An atypical kinase PHS1 induces microtubule destabilization in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Fujita, Jaromir Pytela, Takehide Kato, Shuhei Takabayashi, Takashi Hashimoto
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] PROPYZAMIDE HYPERSENSITIVE2 is a novel microtubule associate protein related with plant cell elongation (2011)
  • 著者名/発表者名: Takehide Kato, Kuniko Naoi, Takashi Hashimoto
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] An atypical kinase PHS1 induces microtubule destabilization in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Fujita, Jaromir Pytela, Takehide Kato, Shuhei Takabayashi, Takashi Hashimoto
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] 細胞伸長に関与する新規微小管関連遺伝子PHS2の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤壮英、橋本隆
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] PHS1の新奇キナーゼ様ドメインは微小管脱重合を促進する (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田智史、Pytela Jaromir、加藤壮英、乾良充、神戸雅人、橋本隆
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] 細胞伸長に関与する新規微小管関連遺伝子PHS2の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤壮英、橋本隆
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: (仙台の予定が中止となり、3月11日付け年会講演要旨集のWeb公開をもって発表成立)
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] PHS1の新奇キナーゼ様ドメインは微小管脱重合を促進する (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田智史、Pytela Jaromir、加藤壮英、乾良充、神戸雅人、橋本隆
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: (仙台の予定が中止となり、3月11日付け年会講演要旨集のWeb公開をもって発表成立)
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] PHS1はシロイヌナズナの間期表層微小管を制御する (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田智史、Pytela Jaromir、加藤壮英、乾良充、神戸雅人、橋本隆
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] シロイヌナズナ新規微小管調節因子PROPYZAMIDE HYPERSENSITIVE2(PHS2)の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤壮英、橋本隆
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-08