原形質流動における小胞体運動の役割～小胞体膜タンパク質に着目した解析～

• 研究課題/領域番号: 25440132
• 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・生理科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 上田 晴子 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (90402776)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013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: 小胞体 / 原形質流動 / 膜融合 / 細胞内運動 / 植物細胞

研究成果の概要

原形質流動は植物の細胞内運動であるが，その分子機構については不明な点が多い．われわれは「小胞体運動が原形質流動の原動力である」という仮説を立て，小胞体運動において全く未知である小胞体側の機構を解明することを目的とし，小胞体膜タンパク質RHD3 (Root Hair Defective3) に着目して解析を行ってきた．本研究では，RHD3が小胞体の膜融合を担うことを明らかにした．また，rhd3変異体では，かさ高い小胞体ネットワークの運動は抑制されるものの，断片化した小胞体は流動できることを見出した．RHD3の小胞体膜融合能と運動性の関係を明らかにすることが，今後の課題である．

研究成果

• [雑誌論文] Phosphorylation of the C Terminus of RHD3 Has a Critical Role in Homotypic ER Membrane Fusion in Arabidopsis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ueda, H., Yokota, E., Kuwata, K., Kutsuna, N., Mano, S., Shimada, T., Tamura, K., Stefano, G., Fukao, Y., Brandizzi, F., Shimmen, T., Nishimura, M., Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 170 号: 2 ページ: 867-880
  • DOI: 10.1104/pp.15.01172
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Myrosin cells are differentiated directly from ground meristem cells and are developmentally independent of the vasculature in Arabidopsis leaves (2016)
  • 著者名/発表者名: Shirakawa, M., Ueda, H., Shimada, T., Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav. 巻: 11 号: 4 ページ: e1150403-e1150403
  • DOI: 10.1080/15592324.2016.1150403
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Functions of plant-specific myosin XI: from intracellular motility to plant postures. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ueda, H., Tamura, K., Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Curr. Opin. Plant Biol. 巻: 28 ページ: 30-38
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2015.08.006
  • NAID: 120005676685
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulation of organ straightening and plant posture by an actin-myosin XI cytoskeleton (2015)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, K., Ueda, H., Shimada, T., Tamura, K., Kato, T., Tasaka, M., Morita, M.T., and Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Nature Plants 巻: 1 号: 4 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1038/nplants.2015.31
  • NAID: 120005593639
  • 説明: 【掲載確定】
  • 査読あり
• [雑誌論文] An ABC transporter B family protein, ABCB19, is required for cytoplasmic streaming and gravitropism of the inflorescence stems. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, K., Ueda, H., Shimada, T., Tamura, K., Koumoto, Y., Tasaka, M., Morita, M. T., and Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav. 巻: 未定
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microtubules Contribute to Tubule Elongation and Anchoring of Endoplasmic Reticulum, Resulting in High Network Complexity in Arabidopsis thaliana (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamada, T., Ueda, H., Kawase, T., and Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 166 号: 4 ページ: 1869-1876
  • DOI: 10.1104/pp.114.252320
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Myrosin Cell Development Is Regulated by Endocytosis Machinery and PIN1 Polarity in Leaf Primordia of Arabidopsis thaliana (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto Shirakawa, Haruko Ueda, Tomoo Shimada, Takayuki Kohchi, and Ikuko Hara-Nishimura
  • 雑誌名: The Plant Cell 巻: 26 号: 11 ページ: 4448-4461
  • DOI: 10.1105/tpc.114.131441
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] FAMA Is an Essential Component for the Differentiation of Two Distinct Cell Types, Myrosin Cells and Guard Cells, in Arabidopsis (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto Shirakawa, Haruko Ueda, Atsushi J. Nagano, Tomoo Shimada, Takayuki Kohchi, and Ikuko Hara-Nishimura
  • 雑誌名: The Plant Cell 巻: 26 号: 10 ページ: 4039-4052
  • DOI: 10.1105/tpc.114.129874
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] GFS9/TT9 contributes to intracellular membrane trafficking and flavonoid accumulation in Arabidopsis thaliana (2014)
  • 著者名/発表者名: Ichino T, Fuji K, Ueda H, Takahashi H, Koumoto Y, Takagi J, Tamura K, Sasaki R, Aoki K, Shimada T, Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant J 巻: 80 号: 3 ページ: 410-423
  • DOI: 10.1111/tpj.12637
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] COSTIMBOUS VASCPLAR RISG (COVI) is a trans-Golgi Network-Looulizde Membruoe Protein Pequirde for Golgi Morphology and Varuolur Protein Sorling (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto Shirakawa, Haruko Heda. Yasuko Koumoto. Kentaro Fuji. Chiaki Nishiyama. Takayuki Kahchi, Ikuko Hara-Nishimura and Tomoo Shimado
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 55 号: 4 ページ: 764-772
  • DOI: 10.1093/pcp/pct195
  • 査読あり
• [雑誌論文] A myosin XI-I Links the Nuclear Membrane with Cytoskeleton for Nuclear Movement and Shape in Arabidopsis thaliana (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamura K, Iwabuchi K, Fukao Y, Kondo M, Okamoto K, Ueda H, Nishimura M, Hara-Nishimura I
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 23 号: 18 ページ: 1776-1781
  • DOI: 10.1016/j.cub.2013.07.035
  • 査読あり
• [学会発表] リン酸化を介した小胞体膜融合因子RHD3の活性調節 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上田晴子、横田悦雄、桑田啓子、真野昌二、嶋田知生、田村謙太郎、深尾陽一朗、新免輝男、西村幹夫、西村いくこ
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学（盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] アクチン・ミオシンXI依存的なストレートニング機構の役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上田晴子，岡本圭史，嶋田知生，田村謙太郎，加藤荘英，田坂昌生，森田美代，西村いくこ
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学（盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] An Analysis of Transport of Glucosinolates in Arabidopsis Leaves. (2016)
  • 著者名/発表者名: 中崎淳子、山田健志、河本恭子、上田晴子、西村いくこ、嶋田知生
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学（盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Chemical defense systems in Brassicaceae plants. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I., Yamada, K., Shirakawa, M., Nakano, R., Ueda, H., Shimada, T.
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学（盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] Abscission of the outermost cell layer of Arabidopsis root cap is controlled by modification of cell wall pectin. (2016)
  • 著者名/発表者名: 前田和輝、國枝正、上田晴子、嶋田知生、西村いくこ
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学（盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Flavonoid accumulation in Arabidopsis seeds affected by GFS9-mediated membrane trafficking (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichino, T., Fuji, K., Ueda, H., Takahashi, H., Koumoto, Y., Takagi, J., Tamura, K., Sasaki, R., Aoki, K., Schumacher, K., Shimada, T., Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学（盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] Active movements and network formation of the endoplasmic reticulum in plant cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Ueda, H., Yokota, E.
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] An actin-myosin XI cytoskeleton determines plant posture by regulating organ straightening. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ueda, H., Shimada, T., Tamura, K., Terao Morita, M., Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: 8th Plant Biomechanics International Conference
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-30
  • 国際学会
• [学会発表] 植物の形態におけるミオシンXIの役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上田晴子
  • 学会等名: 植物細胞骨格研究会2015
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所（三島市）
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] シロイヌナズナにおける小胞体に異常を示す変異体の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 太田奈津美，上田晴子，濱田隆宏，木森義隆，嶋田知生，山田健志，田村謙太郎，近藤真紀，亀井保博，西村幹夫，西村いくこ
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 植物の細胞内膜系が支える生体防御戦略 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村いくこ, 初谷紀幸, 白川一, 上田晴子, 嶋田知生
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] Quantitative analysis and intracellular machineries for streaming of endoplasmic reticulum in Arabidopsis thaliana (2014)
  • 著者名/発表者名: Ueda, H., Yokota, E., Kutsuna, N., Shimada, T., Tamura, K., Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: 第38回内藤コンファレンス
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-10-07 – 2014-10-10
• [学会発表] Endomembrane-mediated plant defense strategies against pathogens and herbivores (2014)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I., Hatsugai,N., Shirakawa, M., Ueda, H., and Shimada, T.
  • 学会等名: 第38回内藤コンファレンス
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-10-07 – 2014-10-10
  • 招待講演
• [学会発表] 植物の細胞内ダイナミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田晴子，横田悦雄，朽名夏麿，西村いくこ
  • 学会等名: 第23回日本バイオイメージング学会 公開講座
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-09-06
  • 招待講演
• [図書] Endoplasmic reticulum throughout the cytoplasm in "Atlas of Plant Cell Structure" (2014)
  • 著者名/発表者名: Ueda, H., Yokota, E., and Hara-Nishimura, I.
  • 総ページ数: 202
  • 出版者: Springer
• [備考] 植物の姿勢を決めるしくみの解明 －まっすぐになろうとする力－
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2014/150324_1.html