葉緑体アクチンフィラメント機能の統合的理解

• 研究課題/領域番号: 22570047
• 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: 首都大学東京
• 研究代表者: 門田 明雄 首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 教授 (60152758)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010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: 環境応答 / 光運動反応 / 葉緑体運動 / アクチンフィラメント / フォトトロピン / ヒメツリガネゴケ / ゼニゴケ / ホウライシダ / GFP

研究概要

葉緑体は細胞内で青色光受容体であるフォトトロピンに依存した光定位運動を示し、弱い光に対しては集合し、強い光からは逃避する。我々はシロイヌナズナを用いてこの運動に葉緑体アクチンフィラメントが関与することを示したが、本研究では同様の運動メカニズムが系統進化的に離れた最初の陸上植物である苔類、蘚類の細胞でも見られることを明らかにした。シロイヌナズナと異なり、これらの細胞では赤色光による光定位運動も見られることから、光受容体の異なる運動反応における葉緑体アクチンフィラメントの関与についても調べ、その役割の統合的理解を目指した。

研究成果

• [雑誌論文] Fluorescence time-lapse imaging system equipped with a microbeam irradiator revealed a unique actin-based mechanism for chloroplast movement (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y. and A. Kadota
  • 雑誌名: Plant Morphology 巻: 24 ページ: 19-22
  • NAID: 130004726663
• [雑誌論文] Chloroplast actin filaments organize meshwork on the photorelocated chloroplasts in the moss Physcomitrella patens (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, H., Y. Sato, T. Kanegae, T. Kagawa, M. Wada and A. Kadota
  • 雑誌名: Planta 巻: 233 ページ: 357-368
  • 査読あり
• [雑誌論文] NPH3-and PGP-like genes are exclusively expressed in apical tip region essential for blue-light perception and lateral auxin transport in maize coleoptiles. (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, S., T. Kajizuka, A. Kadota, T.Nishimura,T. and T. Koshiba
  • 雑誌名: J Exp Bot 巻: 62 ページ: 3459-3466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photosynthesis-dependent but neochrome 1-independent light positioning of chloroplasts and nuclei in the fern Adiantum capillus-veneris (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, Y. and A. Kadota
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 155 ページ: 1205-1213
  • 査読あり
• [雑誌論文] Red light, phot1 and JAC1 modulate phot2-dependent reorganization of chloroplast actin filaments and chloroplast avoidance movement (2011)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, S., N. Yamada, N. Suetsugu, M.Wada and A. Kadota
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 52 ページ: 1422-1432
  • NAID: 10029713633
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phototropin-dependent biased relocalization of cp-actin filaments can be induced even when chloroplast movement is inhibited (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamada, N. Suetsugu, M. Wada and A.Kadota
  • 雑誌名: Plant Signal Behav 巻: 6 ページ: 1651-1653
  • 査読あり
• [雑誌論文] 葉緑体の運動メカニズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 門田明雄
  • 雑誌名: バイオメカニズム学会誌 巻: 35 ページ: 245-250
  • NAID: 10030038931
• [雑誌論文] Chloroplast actin filaments organize meshwork on the photorelocated chloroplasts in the moss Physcomitrella patens. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, H., Y.Sato, T.Kanegae, T.Kagawa, M.Wada, A.Kadota
  • 雑誌名: Planta 巻: 233 ページ: 357-368
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photosynthesis-dependent but Neochrome 1-independent light positioning of chloroplasts and nuclei in the fern Adiantum capillus-veneris. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, Y., A.Kadota
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 155 ページ: 1205-1213
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two kinesin-like proteins mediate actin-based chloroplast movement in Arabidopsis thaliana (2010)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., N. Yamada, T. Kagawa, H.Yonekura, T. Q. P. Uyeda, A. Kadota, and M.Wada
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 107 ページ: 8860-8865
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two kinesin-like proteins mediate actin-based chloroplast movement in Arabidopsis thaliana. (2010)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., N.Yamada, T.Kagawa, H.Yonekura, T.Q.P.Uyeda, A.Kadota, M.Wada
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 巻: 107 ページ: 8860-8865
  • 査読あり
• [学会発表] トウモロコシ幼葉鞘の光屈性におけるIAA 偏差分布の形成部位および、光受容後のシグナル伝達経路の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田さとみ、梶塚友美、西村岳志、門田明雄、小柴共一
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] ヒメツリガネゴケの葉緑体光定位運動にともなうCHUP1の動態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村美里、 笠原賢洋、 門田明雄
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
• [学会発表] ヒメツリガネゴケのフィトクロム依存葉緑体光定位運動時のアクチンフィラメント変化解析にともなう問題点 (2012)
  • 著者名/発表者名: 近江泰明、門田明雄
  • 学会等名: 首都大バイオコンファレンス2012
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] 赤色光による無指向的な葉緑体光運動時のアクチンフィラメントの変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊田麻那、 門田明雄
  • 学会等名: 首都大バイオコンファレンス2012
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] フィトクロム3の細胞内における局在部位の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村泉美、門田明雄、鐘ヶ江健
  • 学会等名: 首都大バイオコンファレンス
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] ゼニゴケ葉緑体光定位運動における葉緑体アクチンフィラメントの動態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾関文隆, 石崎公庸, 鐘ヶ江 健, 河内孝之, 門田明雄
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] ヒメツリガネゴケ細胞の赤色光による葉緑体光定位運動とアクチンフィラメントの変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近江泰明、門田明雄
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
• [学会発表] トウモロコシ幼葉鞘の光屈性において光受容部位である幼葉鞘先端(0-2mm)に特異的に発現するNPH3-, PGP-like遺伝子 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梶塚友美、松田さとみ、門田明雄、西村岳志、小柴共一
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] ゼニゴケ葉緑体光定位運動における葉緑体アクチンフィラメントの動態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾関文隆, 石崎公庸, 鐘ヶ江健, 河内孝之, 門田明雄
  • 学会等名: 首都大バイオコンファレンス2011
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] ヒメツリガネゴケのフィトクロム依存葉緑体光定位運動とアクチンフィラメントの変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近江泰明、門田明雄
  • 学会等名: 首都大バイオコンファレンス2011
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] ヒメツリガネゴケの葉緑体光定位運動にともなうCHUP1顆粒の動態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村美里, 笠原賢洋, 門田明雄
  • 学会等名: 首都大バイオコンファレンス2011
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] ホウライシダ前葉体における光合成依存の葉緑体運動時のアクチンフィラメント変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊田麻那、 門田明雄
  • 学会等名: 首都大バイオコンファレンス2011
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] ゼニゴケにおける葉緑体光定位運動とアクチンフィラメント (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾関文隆, 石崎公庸, 鐘ヶ江 健, 河内孝之, 門田明雄
  • 学会等名: 首都大バイオコンファレンス2010
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] ヒメツリガネゴケの赤色光による葉緑体光定位運動にともなう細胞骨格の変化とその役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 近江泰明、門田明雄
  • 学会等名: 首都大バイオコンファレンス2010
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] ヒメツリガネゴケの葉緑体光定位運動におけるCHUPタンパク質の役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村美里, 笠原賢洋, 門田明雄
  • 学会等名: 首都大バイオコンファレンス2010
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] ヒメツリガネゴケ細胞の赤色光による葉緑体光定位運動とアクチンフィラメントの変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 近江泰明、門田明雄
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] ヒメツリガネゴケの葉緑体光定位運動にともなうCHUP1の動態
  • 著者名/発表者名: 中村美里、 笠原賢洋、 門田明雄
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学