植物小胞体の可塑性とＥＲボディ形成を可能にする分子装置

• 研究課題/領域番号: 25440146
• 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 (2014-2015); 基礎生物学研究所 (2013)
• 研究代表者: 山田 健志 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (00360339)
• 連携研究者: 西村 幹夫 基礎生物学研究所, 高次細胞機構研究部門, 教授 (80093061) ; 西村 いくこ 京都大学, 理学研究科, 教授 (00241232)
• 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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 小胞体 / ERボディ / シロイヌナズナ / βグルコシダーゼ / 食害 / 傷害 / 膜タンパク質 / グルコシノレート / ダンゴムシ / ＥＲボディ / 植物・微生物相互作用 / オルガネラ / 病虫害抵抗性 / ミロシナーゼ / 膜輸送体 / 金属イオン

研究成果の概要

シロイヌナズナを含むアブラナ目の植物には，ERボディと名付けた小胞体由来の構造物が出来る．ERボディには， 新規タンパク質であるNAI2とβグルコシダーゼであるPYK10が蓄積する．そこで，本研究ではこれらのタンパク質の役割を調べ，ERボディの形成と機能に関して新しい知見を得た．NAI2とPYK10がERボディ形成に必要かつ十分であること，PYK10はグルコシノレートを基質とするミロシナーゼであり，ダンゴムシの食害を防ぐために働くことが明らかとなった．これらのことより，ERボディは虫害や病害に対する防御のための構造物であることが示唆された．

研究成果

• [雑誌論文] Hexose oxidase-mediated hydrogen peroxide as a mechanism for the antibacterial activity in the red seaweed Ptilophora subcostata. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara K, Yamada K, Hatsugai N, Imada C, Nishimura M
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 56 号: 2 ページ: e0149084-e0149084
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0149084
  • NAID: 120005763394
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dynamics of the light-dependent transition of plant peroxisomes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto-Yamada, S., Mano, S., Yamada, K., Oikawa, K., Hosokawa, Y., Hara-Nishimura, I., and Nishimura, M.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 56 号: 7 ページ: 1252-1263
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv081
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Vacuolar processing enzyme in plant programmed cell death (2015)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Hatsugai, Kenji Yamada, Shino Goto-Yamada and Ikuko Hara-Nishimura
  • 雑誌名: Front Plant Sci 巻: 6 ページ: 1-11
  • DOI: 10.3389/fpls.2015.00234
  • NAID: 120005670913
  • 説明: 【掲載確定】
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Physical interaction between peroxisomes and chloroplasts elucidated by in situ laser analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazusato Oikawa, Shigeru Matsunaga, Shoji Mano, Maki Kondo, Kenji Yamada, Makoto Hayashi, Takatoshi Kagawa, Akeo Kadota, Wataru Sakamoto, Shoichi Higashi, Masakatsu Watanabe, Toshiaki Mitsui, Akinori Shigemasa, Takanori Iino, Yoichiroh Hosokawa & Mikio Nishimura
  • 雑誌名: Nature Plants 巻: 1 号: 4 ページ: 15035-15035
  • DOI: 10.1038/nplants.2015.35
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ER bodies in plants of the Brassicales order: Biogenesis and association with innate immunity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakano, RT., K. Yamada, P. Bednarek, M. Nishimura and I. Hara-Nishimura
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 5 号: 5 ページ: 1-17
  • DOI: 10.4161/auto.28529
  • NAID: 120005439544
• [雑誌論文] ER bodies in plants of the Brassicales order: Biogenesis and association with innate immunity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakano RT, Yamada K, Bednarek P, Nishimura M, Hara-Nishimura I
  • 雑誌名: Front. Plant Sci. 巻: 5 ページ: 73-73
  • DOI: 10.3389/fpls.2014.00073
  • NAID: 120005439544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plant autophagy is responsible for peroxisomal transition and plays an important role in the maintenance of peroxisomal quality. (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Shibata, K. Oikawa, K. Yoshimoto, S. Goto-Yamada, S. Mano, K. Yamada, M. Kondo, M. Hayashi, W. Sakamoto, Y. Ohsumi, M. Nishimura
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 10
• [雑誌論文] Highly Oxidized Peroxisomes Are Selectively Degraded via Autophagy in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Shibata, M., Oikawa, K., Yoshimoto, K., Kondo., M., Mano, S., Yamada, K, Hayashi, M, Sakamoto, W., Ohsumi. Y., and Nishimura. M
  • 雑誌名: The Plant Cell 巻: 25 号: 12 ページ: 4967-4983
  • DOI: 10.1105/tpc.113.116947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel proteins interacting with peroxisomal protein receptor PEX7 in Arabidopsis thaliana. (2013)
  • 著者名/発表者名: Cui S, Mano S, Yamada K, Hayashi M, Nishimura M.
  • 雑誌名: Plant Signal Behav. 巻: 8 号: 10 ページ: e26829-e26829
  • DOI: 10.4161/psb.26829
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteomic analysis reveals the Rab GTPase RabE1c is involved in the degradation of the peroxisomal protein receptor PEX7 (Peroxin 7) (2013)
  • 著者名/発表者名: Soungkui Cui, Yoichiro Fukao, Shoji Mano, Kenji Yamada, Makoto Hayashi and Mikio Nishimura
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 288 号: 8 ページ: 6014-6023
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.438143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of two novel endoplasmic reticulum body-specific integral membrane proteins. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada K et al.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 161(1) 号: 1 ページ: 108-120
  • DOI: 10.1104/pp.112.207654
  • 査読あり
• [学会発表] Endomembrane-mediated plant strategies against pathogens and herbivores. (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Yamada, I. Hara-Nishimura
  • 学会等名: Kyoto-Bristol-Heidelberg Plant Sciences Workshop 2016
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-03-02
  • 国際学会
• [学会発表] Mechanism of ER body formation and function in Arabidopsis thaliana. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamada K
  • 学会等名: The 5th NIBB-MPIZ-TLL Joint Symposium
  • 発表場所: Cologne, Germany
  • 年月日: 2014-11-24 – 2014-11-26
• [学会発表] シロイヌナズナのERボディの形成と機能について (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田健志
  • 学会等名: 第3回植物エンドメンブレンミーティング
  • 発表場所: 名古屋大学，愛知
  • 年月日: 2014-09-29 – 2014-09-30
• [学会発表] ERボディの膜特異的に局在するMEBタンパク質の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田健志，永野惇，西村いくこ，西村幹夫
  • 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，富山