核融合制御機構の解析

• 研究課題/領域番号: 25650083
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 岡本 龍史 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (50285095)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013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: 核融合 / 細胞融合 / 受精卵 / シンシチウム / 核の合一 / 卵細胞 / 精細胞 / 体細胞 / 受精

研究成果の概要

受精直後の植物の受精卵内には卵細胞核および精細胞核が存在し、それら核はすみやかに融合して受精卵核となり両親の遺伝情報が混ざり合う。一方、植物の胚のうや胚乳、動物の骨格筋繊維や胚盤などでは、細胞内に複数の核が存在するがそれら核が融合することはない。本研究では、これら「核融合を制御する機構」を見いだすことを目的に研究を行い、卵細胞と精細胞が核融合の進行因子および促進因子をそれぞれ有することを見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Development of polyspermic rice zygotes produced in vitro. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toda E., Ohnishi Y. and Okamoto T.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: in press
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Isolation of gametes from Brachypodium distachyon. (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsumura T. and Okamoto T.
  • 雑誌名: Plant Biotech. 巻: in press
  • NAID: 130005146715
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Karyogamy in rice zygotes: Actin filament-dependent migration of sperm nucleus, chromatin dynamics, and de novo gene expression (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohnishi Y., Okamoto T.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 10 号: 2 ページ: e989021-e989021
  • DOI: 10.4161/15592324.2014.989021
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microscopic observation, three-dimensional reconstruction, and volume measurements of sperm nuclei. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohnishi, Y., Okamoto, T.
  • 雑誌名: Bio-protocol 巻: 5
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dynamics of male and female chromatin during karyogamy in rice zygotes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohnishi Y., Hoshino R., Okamoto T.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 165 号: 4 ページ: 1533-1543
  • DOI: 10.1104/pp.114.236059
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of proteins enriched in rice egg or sperm cells by single-cell proteomics (2013)
  • 著者名/発表者名: Abiko M., Furuta K., Yamauchi Y., Fujita C., Taoka M., Isobe T., and Okamoto T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8(7) 号: 7 ページ: e69578-e69578
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0069578
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene expression profiles in rice gametes and zygotes : Identification of gamete-enriched genes and upor down-regulated genes in zygotes after fertilization (2013)
  • 著者名/発表者名: Abiko M., Maeda H., Tamura K., Hara-Nishimura I. and Okamoto T.
  • 雑誌名: J. Exp. Bot 巻: 64 号: 7 ページ: 1927-1940
  • DOI: 10.1093/jxb/ert054
  • 査読あり
• [学会発表] in vitro受精系を用いた同質および異質倍数体の作出 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡本龍史、戸田絵梨香、村松岳朗、大西由之佑
  • 学会等名: 日本育種学会第129回講演会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] Continuous convergence of actin meshwork for nuclear migration in rice zygote during karyogamy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohnishi Y., Okamoto T.
  • 学会等名: 24rd International Congress on Sexual Plant Reproduction
  • 発表場所: Tucson, USA
  • 年月日: 2016-03-19
  • 国際学会
• [学会発表] Development of polyspermic rice zygote produced in vitro and possible contribution of polyspermy to polyploid formation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toda E., Ohnishi Y., Okamoto T.
  • 学会等名: 24rd International Congress on Sexual Plant Reproduction
  • 発表場所: Tucson, USA
  • 年月日: 2016-03-19
  • 国際学会
• [学会発表] イネin vitro受精系を用いた解析：受精卵中における核合一機構と同質倍数体の作出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本 龍史、戸田 絵梨香、大西 由之佑
  • 学会等名: 第36 回種子生理生化学研究会年会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2015-11-06
• [学会発表] 配偶子融合法による同質および異質倍数体の作出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本龍史、戸田絵梨香、村松岳朗、大西由之佑
  • 学会等名: 日本園芸学会平成27年度秋季大会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] Fusion of gamete nuclei and division of zygote nucleus in plants and animals. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okamoto T., Toda E., Ohnishi Y.
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2015-09-06
  • 招待講演
• [学会発表] イネ受精卵内における精核の移動はアクチンメッシュの卵核方向への集約に依存する (2015)
  • 著者名/発表者名: 大西由之佑、岡本龍史
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2015-09-06
• [学会発表] Actin networks in rice zygotes; continuous convergence to egg nucleus functions in karyogamy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohnishi Y., Okamoto T.
  • 学会等名: International Symposium “Establishing Next-Generation Genetics”
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2015-05-28
  • 国際学会
• [学会発表] Development of polyspermic rice zygotes produced in vitro. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toda E., Ohnishi Y., Okamoto T.
  • 学会等名: International Symposium “Establishing Next-Generation Genetics”
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2015-05-28
  • 国際学会
• [学会発表] Development of polyspermic rice zygotes produced in vitro (2015)
  • 著者名/発表者名: Toda E., Ohnishi Y., Okamoto T.
  • 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] イネの受精卵における核合一の動態：アクチン繊維依存的な核の移動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大西由之佑、岡本龍史
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] イネ卵細胞および受精卵への物質導入系の確立 (2014)
  • 著者名/発表者名: 古田顕尚、岡本龍史
  • 学会等名: 植物化学調節学会第49回大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-17 – 2014-10-19
• [学会発表] イネ受精卵中の核合一過程の動態と受精誘導性遺伝子の新規発現 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大西由之佑、安彦真文、岡本龍史
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 川崎
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] Relationship between karyogamy progression and onset of de novo gene expression in rice zygotes produced by in vitro. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohnishi T., Abiko M., Okamoto T.
  • 学会等名: 23rd International Congress on Sexual Plant Reproduction
  • 発表場所: Port, Portgul
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-18
• [学会発表] Dynamics of male and female chromatin during karyogamy in rice zygotes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toda E., Ohnishi T., Okamoto T.
  • 学会等名: 23rd International Congress on Sexual Plant Reproduction
  • 発表場所: Port, Portgul
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-18
• [学会発表] Relationship between karyogamy progression and onset of de novo gene expression in rice zygotes produced by in vitro (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okamoto, Yukinosuke Onishi, Mafumi Abiko
  • 学会等名: 23rd International Congress on Sexual Plant Reproduction
  • 発表場所: Porto (Portugal)
• [学会発表] Dynamics of male and female chromatin during karyogamy in rice zygotes (2014)
  • 著者名/発表者名: Erika Toda, Yukinosuke Ohnishi, Takashi Okamoto
  • 学会等名: 23rd International Congress on Sexual Plant Reproduction
  • 発表場所: Porto (Portugal)
• [学会発表] イネ受精卵中の核合一過程の観察および核融合における雌雄配偶子の機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大西由之佑、岡本龍史
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] イネ卵細胞・受精卵への物質導入系の確立 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古田顕尚、岡本龍史
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 札幌
• [図書] 動植物の受精学：共通機構と多様性 「第７章：被子植物の受精２：花粉管の伸長とガイダンス、配偶子の融合、核の合一」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井川智子、東山哲也、岡本龍史
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 「Sexual Reproduction in Animals and Plants」 Gene and protein expression profiles in rice gametes and zygotes: a cue for understanding the mechanisms in gametic and/or early zygotic development of angiosperms. Eds, Sawada H., Inoue H., Iwano M. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okamoto T.
  • 総ページ数: 13
  • 出版者: Springer
• [図書] 「動植物の受精学：共通機構と多様性」 被子植物の受精２：花粉管の伸長とガイダンス・配偶子の融合・核の合一、澤田均編 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井川智子、東山哲也、岡本龍史
  • 総ページ数: 15
  • 出版者: 化学同人
• [備考] 首都大学東京 植物発生生理学研究室
  • URL: http://www.biol.se.tmu.ac.jp/labo.asp?ID=horcel
• [備考] 植物発生生理学研究室 首都大学東京
  • URL: http://www.biol.se.tmu.ac.jp/labo.asp?ID=horcel
• [備考] Plant Development and Physiology Lab, TMU
  • URL: http://www.biol.se.tmu.ac.jp/en-labo.asp?ID=en-horcel
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.biol.se.tmu.ac.jp/labo.asp?ID=horcel
• [備考] Lab Hopmepage
  • URL: http://www.biol.se.tmu.ac.jp/en-labo.asp?ID=en-horcel
• [産業財産権] 植物に物質を導入する方法 (2016)
  • 発明者名: 加藤紀夫、岡本龍史
  • 権利者名: 日本たばこ産業株式会社、公立大学法人首都大学東京
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-070288
  • 出願年月日: 2016-03-31
• [産業財産権] 植物配偶子の電気融合による同質および異質倍数性植物の作出 (2014)
  • 発明者名: 岡本龍史、大西由之佑、戸田絵梨香
  • 権利者名: 首都大学東京
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-195165
  • 出願年月日: 2014-09-25