外環境浸透圧刺激から微小管脱重合応答に至る植物新規リン酸化シグナル経路の解明

• 研究課題/領域番号: 25440135
• 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: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 加藤 壮英 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (70379535)
• 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: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: シロイヌナズナ / 微小管 / チューブリン / リン酸化 / 細胞骨格 / 高浸透圧 / 植物 / シグナル伝達

研究成果の概要

微小管構造の変化は、細胞周期だけでなく外環境の刺激にも影響を受ける。PHS1は植物細胞が高浸透圧ストレスを受けると、αチューブリンをリン酸化し、微小管脱重合を促し、微小管の形成・維持に関与している。本研究では、αチューブリンのThr349がPHS1の標的であることを明らかにした。また、高浸透圧処理で応答する15か所のPHS1のリン酸化部位を同定した。分裂期に高浸透圧ストレスを受けるとき、PHS1を介した微小管脱重合がM期チェックポイント発動に関わり、安全な染色体分配に重要な事が強く示唆された。

研究成果

• [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] A unique HEAT repeat-containing protein SHOOT GRAVITROPISM 6 is involved in vacuolar membrane dynamics in gravity sensing cells of Arabidopsis inflorescence stem (2014)
  • 著者名/発表者名: Hashiguchi, Y., Yano, D., Nagafusa, K., Kato, T., Saito, C., Uemura, T., Ueda, T., Nakano, A., Tasaka, M. and Morita, MT
  • 雑誌名: Plant Cell Phys. 巻: 55 号: 4 ページ: 811-822
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and characterization of novel microtubule-associated proteins from Arabidopsis cell suspension cultures. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Hamada, Nahoko Nagasaki Tekeuchi, Takehide Kato, Masayuki Fujiwara, Seiji Sonobe, Yoichiro Fukao, Takashi Hashimoto
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 163 号: 4 ページ: 1804-1816
  • DOI: 10.1104/pp.113.225607
  • 査読あり
• [雑誌論文] An atypical tubulin kinase mediates stress-induced microtubule depolymer ization in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Fujita, Jaromir Pytela, Takashi Hotta, Takehide Kato, Takahiro Hamada, Rie Akamatsu, Yasumasa Ishida, Natsumaro Kutsuna, Seiichiro Hasezawa, Yuko Nomura, Hirofumi Nakagami, Takashi Hashimoto
  • 雑誌名: Curr. Biol 巻: 23 号: 20 ページ: 1969-1978
  • DOI: 10.1016/j.cub.2013.08.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amyloplast displacement is necessary for gravisensing in Arabidopsis shoots as revealed by a centrifuge microscope. (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyota M, Ikeda N, Sawai-Toyota S, Kato T, Gilroy S, Tasaka M, Morita MT.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 76(4) 号: 4 ページ: 648-660
  • DOI: 10.1111/tpj.12324
  • 査読あり
• [学会発表] 器官のねじれ形質への各細胞層の寄与 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤壮英、市村朋子、平井祐貴、足立侑実子、寳金佐和子、藤田智史、八木慎宜、橋本隆
  • 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 上田キャンパス（岩手県盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
• [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、加藤壮英、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 上田キャンパス（岩手県盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Regulation of microtubule stability by tubulin phosphorylation is related to osmotic stress response in Arabidopsis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takehide Kato
  • 学会等名: Japanese San Francisco Bay Area Seminar Annual Meeting 2014
  • 発表場所: Genentech Hall, UCSF Mission Bay Campus, San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-10-18
• [学会発表] Functional analysis of novel Arabidopsis proteins that associate with microtubule nucleation sites (2014)
  • 著者名/発表者名: Noriyoshi Yagi，Takahiro Hamada，Masayoshi Nakamura，Mayumi Kawaguchi，Takehide Kato, Takashi Hashimoto
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山大学 五福キャンパス（富山県富山市）
• [学会発表] 環境ストレスに応答する微小管制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田 智史、Jaromir Pytela、堀田 崇、 加藤 壮英、濱田 隆宏、Wong Jeh-Haur、 朽名 夏麿、 野村 有子、馳澤 盛一郎、 中神 弘史、橋本 隆
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学 高等教育推進機構（北海道札幌市）
• [図書] Cleaved Amplified Polymorphic Sequences (CAPS) Markers in Plant Biology (2014)
  • 著者名/発表者名: Takehide Kato, Masatsugu Toyota, Masao Tasaka and Miyo Terao Morita
  • 総ページ数: 253
  • 出版者: Nova Science Publishers, Inc.