植物の抗重力反応機構の解明：細胞形態の制御におけるアクチン繊維の役割

• 研究課題/領域番号: 25514005
• 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: 宇宙生命科学
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 曽我 康一 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (00336760)
• 連携研究者: 保尊 隆享 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70135771) ; 若林 和幸 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (10220831)
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 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: 抗重力反応 / 過重力 / アクチン繊維 / 表層微小管

研究成果の概要

アズキならびにシロイヌナズナ芽ばえを過重力環境下で生育させると、重力が大きくなるにつれて、茎細胞の長軸の長さが減少し、短軸の長さが増加した。両芽ばえのアクチン繊維の動態を解析したところ、過重力環境下では、細胞内に放射状に広がるアクチン繊維の角度が1 g対照とは異なっていた。また、太いアクチン繊維を持つ細胞の割合が過重力処理により増加した。さらに、アクチン繊維を破壊した芽ばえでは、過重力による細胞形態の変化が小さくなった。以上のことから、アクチン繊維の動態変化が、重力による茎細胞の形態制御に関与していると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Phenotypic screening of Arabidopsis T-DNA insertion lines for cell wall mechanical properties revealed ANTHOCYANINLESS2, a cell wall-related gene (2016)
  • 著者名/発表者名: Mabuchi A, Soga K, Wakabayashi K and Hoson T
  • 雑誌名: J. Plant Physiol. 巻: 191 ページ: 29-35
  • DOI: 10.1016/j.jplph.2015.11.011
  • NAID: 120006408077
  • URL: https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020027
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Growth and Morphogenesis of Azuki Bean Seedlings in Space during SSAF2013 Program (2014)
  • 著者名/発表者名: Soga K, Biology Club, Kurita A, Yano S, Ichikawa T, Kamada M, Takaoki M
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｉｎ Ｓｐａｃｅ 巻: 28 号: 0 ページ: 6-11
  • DOI: 10.2187/bss.28.6
  • NAID: 130004845132
  • ISSN: 0914-9201, 1349-967X
  • URL: https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019674
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Growth stimulation in inflorescences of an Arabidopsis tubulin mutant under microgravity conditions in space (2013)
  • 著者名/発表者名: Hoson T, Soga K, Kazuyuki W, Takahashi H, Karahara I, Yano S, Tanigaki F, Shimazu T, Kasahara H, Masuda D, Kamisaka S
  • 雑誌名: Plant Biology 巻: 16 号: s1 ページ: 91-96
  • DOI: 10.1111/plb.12099
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Resistance of plants to gravitational force (2013)
  • 著者名/発表者名: Soga K.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: (in press) 号: 5 ページ: 589-596
  • DOI: 10.1007/s10265-013-0572-4
  • NAID: 10031195161
  • 査読あり
• [雑誌論文] あずき豆上胚軸の浸透圧調整に対する重刺激の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhang Y.
  • 雑誌名: Advances in Space Research 巻: 51 号: 3 ページ: 458-464
  • DOI: 10.1016/j.asr.2012.09.013
  • NAID: 120006786530
  • URL: https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019599
  • 査読あり
• [学会発表] Aniso Tubule宇宙実験：重力による茎の形態変化における表層微小管と微小管結合タンパク質の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 曽我康一、村上 愛、小竹敬久、加藤壮英、橋本隆、鎌田源司、山崎千秋、片平ひとみ、鈴木ひろみ、伏島康男、嶋津徹、笠原春夫、長田郁子、矢野幸子、若林和幸、保尊隆享
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第29回大会
  • 発表場所: 帝京大学(東京都・板橋区)
  • 年月日: 2015-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞壁物性を指標としたシロイヌナズナの抗重力反応関連遺伝子の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 馬渕敦士、曽我康一、若林和幸、小竹敬久、保尊隆享
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第29回大会
  • 発表場所: 帝京大学(東京都・板橋区)
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] MAP65とBPP1を介した重力によるシロイヌナズナ表層微小管の配向制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村上 愛、曽我康一、小竹敬久、加藤壮英、橋本隆、若林和幸、保尊隆享
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第29回大会
  • 発表場所: 帝京大学(東京都・板橋区)
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] 微小重力環境がシロイヌナズナの花芽におけるトランスクリプトームに与える影響 -lefty変異体を用いた解析- (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷村佑介、馬渕敦士、曽我康一、若林和幸、橋本博文、東端晃、矢野幸子、嶋津徹、松本翔平、笠原春夫、長田郁子、山崎千秋、鎌田源司、村中俊哉、橋本隆、保尊隆享
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第29回大会
  • 発表場所: 帝京大学(東京都・板橋区)
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] シロイヌナズナ・チューブリン変異体花茎の細胞壁物性に対する微小重力の影響 － Resist Tubule宇宙実験 (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷村佑介、馬渕敦士、曽我康一、若林和幸、橋本博文、東端晃、矢野幸子、嶋津徹、松本翔平、笠原春夫、長田郁子、山崎千秋、鎌田源司、村中俊哉、橋本隆、保尊隆享
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター(新潟県・新潟市)
  • 年月日: 2015-09-06
• [学会発表] ブラシノステロイドによるシロイヌナズナ花茎の伸長・重力応答領域の決定分子機構の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 筧雄介、木村あかり、曽我康一、保尊隆享、山崎千秋、鈴木優志、嶋田 幸久
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学(東京都世田谷区)
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 宇宙実験による植物の抗重力反応機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 保尊隆享、加藤志朋、村上愛、曽我康一、若林和幸、橋本博文、長谷川克也、東端 晃、矢野幸子、星出彰彦、嶋津徹、松本翔平、笠原春夫、長田郁子、山崎千秋、鎌田源司、村中俊哉、橋本隆
  • 学会等名: 第29回宇宙環境利用シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構(神奈川県相模原市)
  • 年月日: 2015-01-24 – 2015-01-25
• [学会発表] 宇宙における植物の生活環 (2015)
  • 著者名/発表者名: 唐原一郎、村本雅樹、篠原弘徳、玉置大介、久米篤、蒲池浩之、西内巧、 矢野幸子、谷垣文章、嶋津徹、笠原春夫、曽我康一、吉田久美、神阪盛一郎
  • 学会等名: 第29回宇宙環境利用シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構(神奈川県相模原市)
  • 年月日: 2015-01-24 – 2015-01-25
• [学会発表] 「アジアの種子2013」宇宙教育実験におけるアズキ芽ばえの成長と形態の変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 曽我康一、大阪市大生物部、栗田あかね、矢野幸子、市川智洋、鎌田源司、高沖宗夫
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第28回大会
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府堺市)
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-23
• [学会発表] 植物細胞における膜ラフトの可視化と重力反応解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池井戸燿介、加藤志朋、柴田華枝、曽我康一、若林和幸、保尊隆享
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第28回大会
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府堺市)
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-23
• [学会発表] 教育プログラム「アジアの種子2013」宇宙実験: 微小重力環境下でのアズキ芽ばえの成長と形態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 曽我康一、大阪市大生物部、栗田あかね、矢野幸子、市川智洋、鎌田源司、高沖宗夫
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 明治大学(神奈川県川崎市)
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] 微小重力環境下におけるシロイヌナズナ胚軸の表層微小管動態－Resist Tubule 宇宙実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村上愛、加藤志朋、曽我康一、若林和幸、橋本隆、保尊隆享
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 明治大学(神奈川県川崎市)
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] Roles of cortical microtubules and microtubule-associated proteins in gravity-induced growth modification of plant stems (2013)
  • 著者名/発表者名: Soga K, Kotake T, Wakabayashi K, Hoson T
  • 学会等名: 34th Annual International Gravitational Physiology Meeting
  • 発表場所: Honokuni Toyohashi Art Center (Toyohashi)
  • 招待講演
• [学会発表] Understanding the mechanism of gravity resistance in plants by the Resist Tubule space experiment (2013)
  • 著者名/発表者名: Hoson T, Kato S, Murakami M, Soga K, Wakabayashi K, Hashimoto H, Yamashita M, Hasegawa K, Higashibata A, Yano S, Matsumoto S, Kasahara H, Osada I, Kamada M, Shimazu T, Muranaka T, Hashimoto T.
  • 学会等名: 34th Annual International Gravitational Physiology Meeting
  • 発表場所: Honokuni Toyohashi Art Center (Toyohashi)
  • 招待講演
• [学会発表] シロイヌナズナ胚軸における表層微小管動態に対する微小重力の影響 － Resist Tubule宇宙実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村上愛、加藤志朋、曽我康一、若林和幸、橋本博文、山下雅道、長谷川克也、東端晃、矢野幸子、星出彰彦、松本翔平、笠原春夫、長田郁子、鎌田源司、嶋津徹、村中俊哉、橋本隆、保尊隆享
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第27回大会
  • 発表場所: 筑波大学(つくば)
• [学会発表] シロイヌナズナ胚軸における表層微小管配向と細胞成長 － Resist Tubule宇宙実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤志朋、村上愛、曽我康一、若林和幸、橋本博文、山下雅道、長谷川克也、東端晃、矢野幸子、星出彰彦、松本翔平、笠原春夫、長田郁子、鎌田源司、嶋津徹、村中俊哉、橋本隆、保尊隆享
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第27回大会
  • 発表場所: 筑波大学(つくば)
• [学会発表] 教育プログラム「アジアの種子2013」宇宙実験のためのアズキの生育条件および茎の破断試験方法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大阪市立大学生物部、栗田あかね、矢野幸子、曽我康一
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第27回大会
  • 発表場所: 筑波大学(つくば)
• [備考] 大阪市立大学 大学院理学研究科/理学部 植物機能生物学研究室
  • URL: http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/pphys/index.html
• [備考] 大阪市立大学 大学院理学研究科/理学部 植物機能生物学研究室
  • URL: http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/pphys/
• [備考] 大阪市立大学 大学院理学研究科/理学部 植物機能生物学研究室
  • URL: http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/pphys/index.html