オミックス情報を融合した電子顕微鏡像生命動態基盤の開発

• 研究課題/領域番号: 23657051
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 形態・構造
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 豊岡 公徳 独立行政法人理化学研究所, 機能開発研究グループ, 上級研究員 (10360596)
• 連携研究者: 西川 繭子 独立行政法人理化学研究所, 機能開発研究グループ, 技師 (80550376) ; 持田 恵一 独立行政法人理化学研究所, バイオマス研究基盤チーム, 上級研究員 (90387960)
• 研究協力者: 永田 典子 日本女子大学, 理学部, 准教授 ; 朽名 夏麿 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 ; 桧垣 匠 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 ; 吉田 拓広 独立行政法人理化学研究所, ゲノム情報統合ユニット, テクニカルスタッフ ; 櫻井 哲也 独立行政法人理化学研究所, ゲノム情報統合ユニット, ユニットリーダー ; 若崎 眞由美 独立行政法人理化学研究所, 機能開発研究グループ, テクニカルスタッフ
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 電子顕微鏡 / 高圧凍結技法 / 電子地図 / オルガネラ / 超微形態

研究概要

本研究は、透過電子顕微鏡(TEM)により生物試料切片を広範囲・高解像度像を自動撮影・自動結合するシステムを構築し、高解像度TEM像上の組織・細胞におけるオルガネラの超微形態と分布、関連情報を閲覧可能なTEM像アトラス構築を目指した。高圧凍結試料を用いて数千?数万枚のTEM像を自動撮影・自動結合するプログラムを開発した。アノテーションを付けたオルガネラに、オミックス情報を加えられるようにし、自動認証プログラムおよび公開用サーバー構築を行った。

研究成果

• [雑誌論文] The Ets Transcription Factor Spi-B Is Essential for the Differentiation of Intestinal Microfold (M) Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanaya T, Hase K, Takahashi D, Fukuda S, Hoshino K, Sasaki I, Hemmi H, Knoop KA, Kumar N, Sato M, Katsuno T, Yokosuka O, Toyooka K, Nakai K, Sakamoto A, Kitahara Y, Jinnohara T, McSorley SJ, Kaisho T, Williams IR, Ohno H
  • 雑誌名: Nature Immunology 巻: 13 ページ: 832-842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lysine Decarboxylases Involved in the First Step of Quinolizidine Alkaloid Biosynthesis in Leguminosae Plants (2012)
  • 著者名/発表者名: Bunsupa S, Katayama K, Ikeura E,Oikawa A, Toyooka K, Saito K, Yamazaki M
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 24 ページ: 1202-1216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of Root Greening by Light and Auxin/Cytokinin Signaling in Arabidopsis (2012)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi K, Baba S, Obayashi T, Sato M, Toyooka K, Keranen M, Aro E, Fukaki H, Ohta H, Sugimoto K, Masuda T
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 24 ページ: 1081-1095
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrastructure of the rickettsial endosymbiont "MIDORIKO"in the green alga Carteria cerasiformis as revealed by high-pressure freezing and freeze-substitution fixation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawafune, K. , Sato, M., Toyooka, K. Nozaki, H
  • 雑誌名: Protoplasma 巻: (印刷中) 号: 4 ページ: 949-953
  • DOI: 10.1007/s00709-012-0469-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro-CT observations of the 3D distribution of calcium oxalate crystals in cotyledons during maturation and germination in Lotus miyakojimae seeds. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, D., Tamaoki, D., Hayami, M., Takeuchi, M., Karahara, I., Sato, M., Toyooka, K., Nishioka, H., Terada, Y., Uesugi, K., Takano, H., Kagoshima, Y., Mineyuki, Y.
  • 雑誌名: Journal of Electron Microscopy 巻: (印刷中) 号: 3 ページ: 353-361
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfs079
  • 査読あり
• [雑誌論文] a plant homolog of CtBP/BARS, functions outside the nucleus. (2011)
  • 著者名/発表者名: Minamisawa, N., M. Sato, K.H. Cho, H. Ueno, K. Takechi, M. Kajikawa, K.T. Yamato, K. Ohyama, K. Toyooka, G.T. Kim, G. Horiguchi, H. Takano, T. Ueda, and H. Tsukaya
  • 雑誌名: Plant J 巻: 68 ページ: 788-799
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Arabidopsis CTP:3-deoxy-D-manno-2-octulosonate cytidylyltransferase (CMP-KDO synthetase), the enzyme that activates KDO during rhamnogalacturonan II biosynthesis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, M., N. Kouzu, A. Inami, K. Toyooka, Y. Konishi, K. Matsuoka, and T. Matoh
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 52 ページ: 1832-1843
  • NAID: 10030304814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunohistochemical observation of indole-3-acetic acid at the IAA synthetic maize coleoptile tips (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishimura,T., Toyooka, K, Sato, M., Matsumoto, S. Lucas,M.M., Strnad,M., Balu?ka, F., Koshiba, T
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 6 ページ: 2013-2022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma membrane aquaporin AqpZ protein is essential for glucose metabolism during photomixotrophic growth of Synechocystis sp. PCC 6803 (2011)
  • 著者名/発表者名: Akai M, Onai K, Kusano M, Sato, M., Redestig H, Toyooka, K, Morishita M, Miyake H, Hazama A, Checchetto V, Szabo I, Matsuoka K, Saito K, Yasui M, Ishiura M, Uozumi N
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 ページ: 25224-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma membrane aquaporin AqpZ protein is essential for glucose metabolism during photomixotrophic growth of Synechocystis sp. PCC 6803 (2011)
  • 著者名/発表者名: Akai M, Onai K, Kusano M, Sato, M., Redestig H, Toyooka, K, Morishita M, Miyake H, Hazama A, Checchetto V, Szabò I, Matsuoka K, Saito K, Yasui M, Ishiura M, Uozumi N
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 286 ページ: 25224-25235
  • 査読あり
• [雑誌論文] ANGUSTIFOLIA, a plant homolog of CtBP/BARS, functions outside the nucleus. (2011)
  • 著者名/発表者名: Minamisawa N, Sato, M., Cho KH, Ueno H, Takechi K, Kajikawa M, Yamato KT, Ohyama K, Toyooka, K, Kim GT, Horiguchi G, Takano H, Ueda T, Tsukaya H.
  • 雑誌名: Plant J. 巻: 68 ページ: 788-799
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Arabidopsis CTP:3-deoxy-D-manno-2-octulosonate cytidylyltransferase (CMP-KDO synthetase), the enzyme that activates KDO during rhamnogalacturonan II biosynthesis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Kouzu N, Inami A, Toyooka, K, Konishi Y, Matsuoka K, Matoh T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 52 ページ: 1832-1834
  • NAID: 10030304814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrastructure of the rickettsial endosymbiont "MIDORIKO" in the green alga Carteria cerasiformis as revealed by high-pressure freezing and freeze-substitution fixation
  • 著者名/発表者名: Kawafune, K., Sato, M. Toyooka, K., Nozaki, H
  • 雑誌名: Protoplasma 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro-CT observations of the 3D distribution of calcium oxalate crystals in cotyledons during maturation and germination in Lotus miyakojimae seeds
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, D., Tamaoka, D., Hayami, M., Takeuchi, M., Karahara, I., Sato, M., Toyooka, K., Nishioka, H., Terada, Y., Uesugi, K., Takano, H., Kagoshima, Y., Mineyuki, Y
  • 雑誌名: J. Electron Microscopy 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 電顕アトラス:高圧凍結技法を取り入れた広域電顕像撮影システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤繭子、朽名夏麿、澤木史江、若崎眞由美、桧垣匠、吉田拓弘、櫻井哲也、馳澤盛一郎、持田恵一、永田典子、豊岡公徳
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] 電顕アトラス：高圧凍結技法を取り入れた広域電顕像撮影システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊岡公徳
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山県岡山市
• [学会発表] V-PPaseの細胞内局在から見るタバコ根端分裂組織の液胞形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤繭子、後藤友美、松岡健、豊岡公徳
  • 学会等名: 第68回日本顕微鏡学会年会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2012-05-15
• [学会発表] 生体顕微マルチスケールマッピングシステム:小胞クラスターの分布と構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊岡公徳、若崎眞由美、朽名夏麿、桧垣匠、永田典子、松岡健、持田恵一、佐藤繭子
  • 学会等名: 第68回日本顕微鏡学会年会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2012-05-15
• [学会発表] 小胞輸送系での物質合成・輸送関連タンパク質と脂質膜ドメイン (2012)
  • 著者名/発表者名: 松岡健, 豊岡公徳
  • 学会等名: 日本植物生理学会第53回大会 シンポジウム 生化学と細胞生物学の融合による低分子集積生物学の構築に向けて
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] タバコ根端組織における液胞型プロトンピロホスファターゼの細胞内局在 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤繭子, 後藤友美, 松岡健, 豊岡公徳
  • 学会等名: 日本植物生理学会第53回大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 生体顕微マルチスケーリングマッピングシステムを用いた小胞クラスターの分布と超微形態解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊岡公徳, 若崎眞由美, 吉田拓弘, 朽名夏麿, 桧垣匠, 永田典子, 松岡健, 櫻井哲也, 持田恵一, 佐藤繭子
  • 学会等名: 日本植物生理学会第53回大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] Electron microscopy atlas : The ultrastructure and distribution of vesicle clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Toyooka, M. Wakazaki, N. Kutsuna, T. Higaki, N. Nagata, K. Mochida, K. Matsuoka, K. Shinozaki, M. Sato
  • 学会等名: The 1st International Symposium on Plant Environmental Sensing
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] V-PPaseの細胞内局在から見るタバコ根端分裂組織の液胞形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤繭子
  • 学会等名: 第68回日本顕微鏡学会年会
  • 発表場所: 茨城県つくば市
• [学会発表] 生体顕微マルチスケールマッピングシステム：小胞クラスターの分布と構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊岡公徳
  • 学会等名: 第68回日本顕微鏡学会年会
  • 発表場所: 茨城県つくば市
• [学会発表] 生体顕微マルチスケーリングマッピングシステムを用いた小胞クラスターの分布と超微形態解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊岡公徳、若崎眞由美、吉田拓広、朽名夏麿、桧垣匠、永田典子、櫻井哲也、松岡健、持田恵一、佐藤繭子
  • 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)
• [学会発表] 物質輸送装置を捉える:ゴルジ以降の分泌に関与する小胞クラスターSVC (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊岡公徳、後藤友美、佐藤繭子、松岡健
  • 学会等名: 第67回日本顕微鏡学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2011-05-17
• [学会発表] 高圧凍結技法を用いた植物液胞形成過程の微細構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤繭子、後藤友美、豊岡公徳
  • 学会等名: 第67回日本顕微鏡学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2011-05-17
• [備考]
  • URL: http://labs.psc.riken.jp/gdrg/Research1/PSC_bioimaging/Top.html
• [備考] 理化学研究所植物科学研究センター基盤研究
  • URL: http://labs.psc.riken.jp/gdrg/Research1
• [備考]
  • URL: http://labs.psc.riken.jp/gdrg/research1.html