植物のミトコンドリアはなぜ小さくて数が多いのか？

• 研究課題/領域番号: 24380184
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 有村 慎一 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (00396938)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2012年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: ミトコンドリア / 植物オルガネラ / ミトコンドリア分裂 / ミトコンドリア融合 / 植物ミトコンドリア / オルガネラダイナミクス

研究成果の概要

細胞のエネルギー生産を担うミトコンドリアは、細胞内で融合・分裂を繰り返しながらダイナミックに形を変える。動物のミトコンドリアと比較して、粒状で数が多い植物ミトコンドリアが、なぜそのような形態なのか、その制御機構を探るとともに生物学的意義の考察に挑んだ。具体的にはミトコンドリアを蛍光可視化したシロイヌナズナを材料として、その形態が変化した突然変異体を多数単離し、その原因遺伝子を同定、細胞内での作用機序などを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Mitochondrial outer membrane forms bridge between two mitochondria in Arabidopsis thaliana. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamashita A, Fujimoto M, Katayama K, Tsutsumi N, Arimura SI.
  • 雑誌名: Plant Signal Behav. 巻: 未定 号: 5 ページ: e1167301-e1167301
  • DOI: 10.1080/15592324.2016.1167301
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Formation of Mitochondrial Outer Membrane Derived Protrusions and Vesicles in Arabidopsis thaliana. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamashita A, Fujimoto M, Katayama K, Yamaoka S, Tsutsumi N, Arimura S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 号: 1 ページ: e0146717-e0146717
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0146717
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Arabidopsis dynamin-related proteins, DRP2A and DRP2B, function coordinately in post-Golgi trafficking (2015)
  • 著者名/発表者名: Jiahe Huang, Masaru Fujimoto, Masayuki Fujiwara, Yoichiro Fukao, Shin-ichi Arimura, Nobuhiro Tsutsumi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 1 号: 1 ページ: 238-244
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.11.065
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Distribution of cellulosic wall in the anthers of Arabidopsis during microsporogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Matsuo, Shin-ichi Arimura, Nobuhiro Tsutsumi
  • 雑誌名: Plant Cell Reports 巻: 32 号: 11 ページ: 1743-1750
  • DOI: 10.1007/s00299-013-1487-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a novel chromodomain-containing gene from the silkworm, Bombyx mori. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shoji K, Kiuchi T, Hara K, Kawamoto M, Kawaoka S, Arimura S, Tsutsumi N, Sugano S, Suzuki Y, Shimada T, Katsuma S.
  • 雑誌名: Gene. 巻: 25 号: 2 ページ: 649-54
  • DOI: 10.1016/j.gene.2013.06.071
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation and ubiquitination of dynamin-related proteins (AtDRP3A/3B) synergically regulate mitochondrial proliferation during mitosis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Wang F, Liu P, Zhang Q, Zhu J, Chen T, Arimura SL Tsutsumi N
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 72 号: 1 ページ: 43-56
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2012.05052.x
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamic aspects of plant mitochondria and their genome (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenta Katayama, Narumi Kawai, Akihiro Yamashita, Nobuhiro Tsutsumi, *Shin-ichi Arimura
  • 学会等名: 植物生理学会年会シンポジウム 2016/3/24
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2016-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] ゼニゴケを用いたミトコンドリア 分裂因子の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長岡渚,栗栖里奈,片山健太,石崎公庸,河内孝之,堤伸浩,有村慎一
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-19
• [学会発表] A lipid metabolism required for the constant mitochondrial shape in Arabidopsis thaliana. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenta Katayama, Tomoki Kiyose, Masaaki Demura, Yozo Okazaki, Kazuki Saito, Hajime Wada, Nobuhiro Tsutsumi and *Shin-ichi Arimura
  • 学会等名: 日本植物生理学会東京年会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] Some candidate genes for mitochondrial fission in Marchantia polymorpha (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Nagaoka, R. Kurisu, K. Katayama, K. Ishizaki, T. Kohchi, N. Tsutsumi, S. Arimura
  • 学会等名: MARCHANTIA WORKSHOP
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2014-12-08 – 2014-12-10
• [学会発表] A novel type of mitochondrial fission induced by cold treatment depends on DRP3 withoout ELM1 in Arabidopsis thaliana. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichi Arimura, Kenta Katayama and Nobuhiro Tsutsumi,
  • 学会等名: ICAR2014
  • 発表場所: UBC, Vancouver Canada
  • 年月日: 2014-07-12 – 2014-07-16
• [学会発表] カルジオリピンリモデリング酵素ホモログとその変異体の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 片山健太、川本真理、神田雅子、山下寛子、出村政彬、和田元、有村慎一、堤伸浩
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] ミトコンドリア形態の均一性に関わるFZR1の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 出村政彬、片山健太、岡咲洋三、斉藤和希、堤伸浩、有村慎一
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Dynamic Aspects of Plant Mitochondria (2012)
  • 著者名/発表者名: 有村慎一
  • 学会等名: JSPS-UCL sympsium
  • 発表場所: UCL at London, UK(招待講演)
  • 年月日: 2012-06-26