シロイヌナズナの有性生殖過程における小胞体分子シャペロン依存型核膜融合機構の解析

• 研究課題/領域番号: 23570051
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 新潟大学 (2012-2013); 名古屋大学 (2011)
• 研究代表者: 西川 周一 新潟大学, 自然科学系, 教授 (10252222)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 小胞体 / 分子シャペロン / 核膜融合 / 有性生殖 / シロイヌナズナ

研究概要

シロイヌナズナ雌性配偶体形成時の極核融合において、小胞体の分子シャペロンHsp70であるBiPは、核外膜融合と核内膜融合という異なる膜融合の過程に、制御因子である小胞体Jタンパク質を使い分けることで機能していることを示した。ライブイメージング解析によって、受精後の胚乳核分裂の過程で極核融合の欠損が回復すること、正常な胚乳核の分裂には受精時の精核と極核の融合が必要であることを明らかにした。また、極核融合に必要な新たな因子の検索を行い、極核融合に必要な核膜タンパク質の候補を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Multiple BiP genes of Arabidopsis thaliana are required for male gametogenesis and pollen competitiveness (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, D., Sugiyama, T., Endo, T., and Nishikawa, S.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 55 ページ: 801-810
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Plant Organelles Database 3 (PODB3) update 2014: integrating electron micrographs and new options for plant organelle research (2014)
  • 著者名/発表者名: Mano, S., Nakamura, T., Kondo, M., Miwa, T., Nishikawa, S., Mimura, T., Nagatani, A., and Nishimura, M.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 55
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Plant Organelles Database 3 (PODB3) update 2014: integrating electron micrographs and new options for plant organelle research. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mano S, Nakamura T, Kondo M, Miwa T, Nishikawa S, Mimura T, Nagatani A, Nishimura M.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 55 号: 1 ページ: e1-e1
  • DOI: 10.1093/pcp/pct140
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multiple BiP genes of Arabidopsis thaliana are required fbr male gametogenesis and pollen competitiveness. (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Maruyama, Tomoyuki Sugiyama, Toshiya Endo, Shuh-ichi Nishikawa
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 巻: 55 号: 4 ページ: 801-810
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analyses of protein-protein interactions by in vivo photocrosslinking in budding yeast (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiota,T., Nishikawa, S., and Endo, T.
  • 雑誌名: Meth, Mol. Biol. 巻: 1033 ページ: 207-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tam41 is a CDP-diacylglycerol synthase required for cardiolipin biosynthesis in mitochondria (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y., Harada, Y., Nishikawa, S., Yamano, K., Kamiya, M., Shiota, T., Kuroda, T., Kuge, O., Sesaki, H., Imai, K., Tomii, K., and Endo, T.
  • 雑誌名: Cell Metab. 巻: 17 ページ: 709-718
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tam41 is a CDP-diacylglycerol synthase required for cardiolipin biosynthesis in mitochondria (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tamura, Y. Harada, S. Nishikawa, K. Yamano, M. Kamiya, T. Shiota, T. Kuroda, O. Kuge, H. Sesaki, K. Imai, K. Tomii, and T. Endo
  • 雑誌名: Cell Metab. 巻: 17 号: 5 ページ: 709-718
  • DOI: 10.1016/j.cmet.2013.03.018
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Analyses of protein-protein interactions by in vivo photocrosslinking in budding yeast. (2013)
  • 著者名/発表者名: 塩田拓也、西川周一
  • 雑誌名: Meth. Mol. Biol. 巻: 1033 ページ: 207-217
  • DOI: 10.1007/978-1-62703-487-6_14
  • ISBN: 9781627034869, 9781627034876
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analyses of protein-protein interactions by in vivo photocrosslinking in budding yeast. (2013)
  • 著者名/発表者名: 塩田拓也
  • 雑誌名: Methods Mol. Biol. 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tam41 is a CDP-diacylglycerol synthase required for cardiolipin biosynthesis in mitochondria (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村康
  • 雑誌名: Cell Metabol. 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of Dom34:Hbs1 in non-stop protein clearance from translocators for normal organelle protein influx (2012)
  • 著者名/発表者名: Izawa, T., Tsuboi, T., Kuroha, K., Inada, T., Nishikawa, S., and Endo, T.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 2 ページ: 447-453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yos9p and Hrd1p mediate ER retention of misfolded proteins for ER- associated degradation (2012)
  • 著者名/発表者名: Izawa, T., Nagai, H., Endo, T. and Nishikawa, S.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 23 ページ: 1283-1293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of dom34 : hbs1 in nonstop protein clearance from translocators for normal organelle protein influx. (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Izawa, Tatsuhisa Tsuboi, Kazushige Kuroha, et al.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 2 号: 3 ページ: 447-453
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2012.08.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yos9p and Hrd1p mediate ER retention of misfolded proteins for ER-associated degradation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Izawa, H. Nagai, T. Endo, and S. Nishikawa
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 23 号: 7 ページ: 1283-1293
  • DOI: 10.1091/mbc.e11-08-0722
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Plant Organelles Database 2 (PODB2) : An update containing movie data of plant organelle dynamics (2011)
  • 著者名/発表者名: Mano Shoji
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 52 号: 2 ページ: 244-253
  • DOI: 10.1093/pcp/pcq184
  • 査読あり
• [学会発表] 高温ストレス下での花粉成熟過程における小胞体品質管理の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉山智之, 山本雅也, 遠藤斗志也, 西川周一
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学,富山県
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] 高温ストレス下での花粉成熟過程における小胞体品質管理の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉山智之、西川周一
  • 学会等名: 第55回 日本植物生理学会大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] ER quality control plays key roles in sexual reproduction at an elevated temperature in Arabidopsis thaliana (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Sugiyamaa, Masaya Yamamotob, Toshiya Endo and Shuh-ichi Nishikawa
  • 学会等名: The 3rd International Congress on Natural Sciences
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス,新潟県
  • 年月日: 2013-10-13
• [学会発表] 小胞体における異常タンパク質の処理機構:分子機構と高次機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西川周一
  • 学会等名: 新潟生化学懇話会
  • 発表場所: 新潟大学脳研究所,新潟県
  • 年月日: 2013-07-13
• [学会発表] 雌性配偶体形成時の極核の核外膜融合は中央細胞における精核の融合と胚乳形成に必要である (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山大輔, 山本雅也, 東山哲也, 遠藤斗志也, 西川周一
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学,岡山県
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] 小胞体における異常タンパク質の処理機構：分子機構と高次機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西川周一
  • 学会等名: 新潟生化学懇話会
  • 発表場所: 新潟大学脳研究所
  • 招待講演
• [学会発表] ER quality control plays key roles in sexual reproduction at an elevated temperature in Arabidopsis thaliana. (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉山智之、西川周一
  • 学会等名: The 3rd International Congress on Natural Sciences
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス
• [学会発表] 雌性配偶体形成時の極核の核外膜融合は中央細胞における精核の融合と胚乳形成に必要である (2013)
  • 著者名/発表者名: 西川周一
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] 植物の環境ストレス応答における小胞体品質管理の役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西川周一
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会ワークショップ「植物の環境感覚をささえる多様な蛋白質機能」
  • 発表場所: 名古屋国際会議場,愛知県
  • 年月日: 2012-06-21
• [学会発表] 植物の環境ストレス応答における小胞体品質管理の役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西川周一
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of plant growth and development by the Hsp70 system in the ER. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shuh-ichi Nishikawa
  • 学会等名: 「奈良先端未来開拓コロキウム」シンポジウムProtein and Organelle Dynamics under Cellular Stress Conditions
  • 発表場所: 奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科,奈良県
• [学会発表] Regulation of plant growth and development by the Hsp70 system in the ER. (2011)
  • 著者名/発表者名: 西川周一
  • 学会等名: 「奈良先端未来開拓コロキウム」シンポジウムProtein and Organelle Dynamics under Cellular Stress Conditions(招待講演)
  • 発表場所: 奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科
• [学会発表] 植物の発生・生育において小胞体品質管理機構がはたす役割は何か (2011)
  • 著者名/発表者名: 西川周一
  • 学会等名: 第29回日本植物細胞分子生物学会大会 シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 九州大学箱崎キャンパス
• [学会発表] Substrate sorting and selection in ER-associated degradation (2011)
  • 著者名/発表者名: 西川周一
  • 学会等名: Global-COE Mini-Symposium -Toward System Glycobiology- Biosynthesis and Catabolism of Glycoproteins(招待講演)
  • 発表場所: 名古屋大学
• [図書] Using image-based resources : Databases for plant organelle dynamics and applications based on image information. Image and Video Processing (2013)
  • 著者名/発表者名: Mano, S., Kimori, S., Takeda, T., Miwa, T., Nishikawa, S., Mimura, T., Nagatani, A., and Nishimura, M.
  • 出版者: iConcept Press(ISBN : 978-1-477554-80-7)
• [図書] Image and Video Processing - An Introductory Guide (Chapter 5) (2013)
  • 著者名/発表者名: 真野昌二、西川周一
  • 総ページ数: 326
  • 出版者: iConcept press
• [図書] Image and Video Processing (2013)
  • 著者名/発表者名: 真野昌二
  • 出版者: iConcept Press.
• [図書] 動的なタンパク質相互作用の「スナップショット」を撮る〜in vivoにおける部位特異的光架橋法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 塩田拓也, 西川周一, 遠藤斗志也
  • 出版者: 実験医学