世界最速ミオシン導入による植物成長促進システムの開発

• 研究課題/領域番号: 24658002
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 育種学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 伊藤 光二 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50302526)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012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: シロイヌナズナ / 車軸藻 / 原形質流動 / ミオシン / イネ / アクチン

研究概要

植物の細胞内では原形質流動と呼ばれる活発な細胞内輸送がみられる。原形質流動は細胞内をミオシンXIが動くことによる流体力学的効果によって生じ，細胞内における栄養物，代謝物の拡散促進を担っていると考えられている。本研究は，細胞内のミオシン速度を変えることによって原形質流動速度を変える試みを行った。世界最速ミオシンである車軸藻ミオシンをシロイヌナズナに機能できる形で遺伝子導入したところ，原形質流動速度は増加し，植物体の大型化がみられた。原形質流動はすべての植物に共通な機構なので世界最速ミオシンにより原形質流動促進する本システムは普遍的な植物成長システムとなりうる。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular Characterization and Subcellular Localization of Arabidopsis class VIII myosin, ATM1. (2014)
  • 著者名/発表者名: *Takeshi Haraguchi, *Motoki Tominaga, Rie Matsumoto, Kei Sato, Akihiko Nakano, Keiichi Yamamoto, and Kohji Ito (*Both authors contributed equally to this work)
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 289 号: 18 ページ: 12343-12355
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.521716
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Characterization and Subcellular Localization of Arabidopsis class VIII myosin, ATM1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Haraguchi T, Tominaga M, Matsumoto R, Sato K, Nakano A, Yamamoto K, Ito K.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytoplasmic streaming velocity as a plant size determinant (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Tominaga, A. Kimura, E. Yokota, T. Hamaguchi, T. Shimmen, K. Yamamoto, A. Nakano, and K. Ito
  • 雑誌名: Dev. Cell 巻: 27 号: 3 ページ: 45-352
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2013.10.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Function of the head-tail junction in the activity of myosin II (2013)
  • 著者名/発表者名: Haraguchi T, Honda K, Wanikawa Y, Shoji N, Yamamoto K, Ito K.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 440(4) 号: 4 ページ: 490-494
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.09.038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid nucleotide exchange renders Asp-11 mutant actins resistant to depolymerizing activity of cofilin, leading to dominant toxicity in vivo. (2012)
  • 著者名/発表者名: Umeki, N., Nakajima, J., Noguchi, T.Q.P., Tokuraku, K., Nagasaki, A., Ito, K., Hirose, K. and Uyeda, T.Q.P.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 号: 3 ページ: 1739-1748
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.404657
  • 査読あり
• [雑誌論文] G146V mutation at the hinge region of actin reveals a myosin class-specific requirement of actin conformations for motility. (2012)
  • 著者名/発表者名: Noguchi, T. Q. P., Komori, T., Umeki, N., Demizu, N., Ito, K., Iwane, A. H., Tokuraku, K., Yanagida, T., Uyeda, T. Q. P.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 279 号: 29 ページ: 24399-34345
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.321752
  • 査読あり
• [学会発表] シロイヌナズナの原形質流動に重要な役割を果たしているミオシンXI-Kの酵素活性と調節機構について (2013)
  • 著者名/発表者名: 原口武士,富永基樹,勝俣幸平,中野明彦,山本啓一,伊藤光三
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2013-09-15
• [学会発表] 植物サイズ制御における原形質流動の機能およびミオシンXIメンパーの役割分担 (2013)
  • 著者名/発表者名: 富永基樹,伊藤光三,原口武士,横田悦雄,新免輝男,山本啓一,中野明彦
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2013-09-15
• [学会発表] シロイヌナズナのクラスvIIIミオシンに属するATM1・vIIIAの酵素活性,三量体形成能について (2013)
  • 著者名/発表者名: 徳原美緒,富永基樹,松本梨絵,観音堂由佳,原口武士,中野明彦,山本啓一,伊藤光三
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2013-09-15
• [学会発表] シロイヌナズナミオシンXIのダイマー形成について (2013)
  • 著者名/発表者名: 勝俣幸平,原口武士,富永基樹,中野明彦,山本啓一,伊藤光三
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2013-09-14
• [学会発表] シロイヌナズナクラスvIIIミオシンのATM2とvIIIBの酵素活性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大矢里美,富永基樹,観音堂由佳,松本梨絵,原口武士,中野明彦,山本啓一,伊藤光三
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2013-09-14
• [学会発表] 速度改変型キメラミオシンXIの発現により明らかになってきた原形質流動の機能と制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 富永基樹,伊藤光三,原口武士,横田悦雄,新免輝男,山本啓一,中野明彦
  • 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
  • 年月日: 2013-03-18
• [学会発表] 速度改変型キメラミオシンXIによる原形質流動速度変化がシロイヌナズナに及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富永基樹,木村篤司,山本啓一,中野明彦,伊藤光三
  • 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
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] シロイヌナズナミオシンXI-AとXI-Cの活性測定について (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮内健太,佐藤暁,富永基樹,中野明彦,原口武士,山本啓一,伊藤光三
  • 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
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] シロイヌナズナミオシンXI-Iは,アクチンへの親和性が高く,アクチン滑り速度は低いユニークなミオシンである (2012)
  • 著者名/発表者名: 原口武士,富永基樹,中野明彦,山本啓一,伊藤光三
  • 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
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] シロイヌナズナで発現している17種類のミオシンの網羅的酵素解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤光三,原口武士,松本梨江,中野明彦,山本啓一,富永基樹
  • 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
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] ミオシンXIの1分子解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森川高光,岩城光宏,伊藤光三,木村篤,富永基樹,池崎圭吾,小森智貴,藤田恵介,中野明彦,山本啓一,柳田敏雄
  • 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
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] 分子レベルから眺める原形質流動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富永基樹,伊藤光三,小嶋寛明,横田悦雄,山本啓一,新免輝男,大岩和弘,中野明彦
  • 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
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] シロイヌナズナミオシンXI-I は、アクチンへの親和性が高く、アクチン滑り速度は低いユニークなミオシンである。 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原口 武士, 富永 基樹,中野 明彦, 山本 啓一,伊藤 光二
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス
• [学会発表] シロイヌナズナで発現している17種類のミオシンの網羅的酵素解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 光二, 原口 武士, 松本 梨江, 中野 明彦,山本 啓一, 富永 基樹
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス
• [学会発表] ミオシンXI の1 分子解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森川 高光, 岩城 光宏, 伊藤 光二, 木村 篤, 富永基樹, 池崎 圭吾, 小森 智貴, 藤田 恵介, 中野明彦, 山本 啓一, 柳田 敏雄
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] 分子レベルから眺める原形質流動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富永 基樹, 伊藤 光二, 小嶋 寛明, 横田 悦雄, 山本 啓一, 新免 輝男, 大岩 和弘, 中野 明彦
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス
• [学会発表] シロイヌナズナミオシン XI-A とXI-Cの活性測定 について (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮内 健太, 佐藤 暁, 富永 基樹, 中野 明彦, 原口 武 士, 山本 啓一, 伊藤 光二
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス
• [学会発表] 速度改変型キメラミオシンXI による原形質流動速度変化がシロイヌナズナに及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富永 基樹, 木村 篤司, 山本 啓一, 中野 明彦, 伊藤光二
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス
• [学会発表] 速度改変型キメラミオシンXIの発現により明らかになってきた原形質流動の機能と制御
  • 著者名/発表者名: 富永基樹，伊藤光二，原口武士，横田悦雄，新免輝男，山本啓一，中野明彦
  • 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
• [学会発表] シロイヌナズナの原形質流動に重要な役割を果たしているミオシンXI-K の酵素活性と調節機構について
  • 著者名/発表者名: 富永基樹，伊藤光二，原口武士，横田悦雄，新免輝男，山本啓一，中野明彦
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] シロイヌナズナの原形質流動に重要な役割を果たしているミオシンXI-K の酵素活性と調節機構について
  • 著者名/発表者名: 原口 武士 、富永 基樹、勝俣 幸平 、中野明彦 、山 本 啓一 、伊藤 光二
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] シロイヌナズナミオシンXI のダイマー形成について
  • 著者名/発表者名: 勝俣 幸平 、原口 武士 、富永 基樹、中野明彦 、山 本 啓一 、伊藤 光二
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] シロイヌナズナクラスVIII ミオシンのATM2 とVIIIB の酵素活性
  • 著者名/発表者名: 大矢 里美 、富永 基樹、観音堂 由佳 、松本 梨絵、原口 武士、中野明彦 、山 本 啓一 、伊藤 光二
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] シロイヌナズナのクラスVIII ミオシンに属するATM1・VIIIA の酵素活性、二量体形成能について
  • 著者名/発表者名: 徳原 美緒 、富永 基樹 、松本 梨絵、観音堂 由佳、原口 武士、中野 明彦、山本 啓一、伊藤 光二
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [備考]
  • URL: http://life.s.chiba-u.jp/ito/
• [備考] 千葉大学 大学院理学研究科生物学コース 准教授 伊藤 光二 のホームページ
  • URL: http://life.s.chiba-u.jp/ito/