未知なるオルガネラ“トランスゴルジ網（ＴＧＮ）”の動的解析と生理学的意義の解明

• 研究課題/領域番号: 25840100
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 植村 知博 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (90415092)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 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: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: オルガネラ / ＴＧＮ / ライブイメージング / 病原菌応答 / TGN / 塩ストレス / シロイヌナズナ / SNARE

研究成果の概要

植物細胞ではTGNは分泌経路と液胞輸送経路の分岐点となるコンパートメントだけでなく、初期エンドソームとして機能する。しかしながらこのような分岐点としてのTGNの動態については全く明らかにされていなかった。そこで超解像ライブイメージング顕微鏡を用いてシロイヌナズナの根のTGNの動態の観察を行った結果、TGNにはゴルジ体のトランス槽側に存在するGA-TGNとゴルジ体とは独立して存在するGI-TGNの２種類が存在することを発見した。また、GI-TGNはGA-TGNの一部が解離することによって形成されること、GA-TGNとGI-TGNの数は植物の組織によって大きく異なることを発見した。

研究成果

• [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)
• [雑誌論文] SNARE Molecules in Marchantia polymorpha: Unique and Conserved Features of the Membrane Fusion Machinery. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa, T., Era, A., Minamino, N., Shikano, Y., Fujimoto, M., Uemura, T., Nishihama, R., Yamato, KT., Ishizaki, K., Nishiyama, T., Kohchi, T., Nakano, A., Ueda, T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 57 号: 2 ページ: 307-24
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv076
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Distribution of RAB5-positive multivesicular endosomes and the trans-Golgi network in root meristematic cells of Arabidopsis thaliana. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ito, E., Uemura, T. Ueda, T. and Nakano, A.
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 巻: 印刷中
  • NAID: 130005281074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic behavior of the trans-Golgi network in root tissues of Arabidopsis revealed by super-resolution live imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Uemura, Y. Suda, T. Ueda, and A. Nakano
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 55 号: 4 ページ: 694-670
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu010
  • 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] The ESCRT-III interacting deubiquitinating enzyme AMSH3 is essential for degradation of ubiquitinated membrane proteins in Arabidopsis thaliana. (2014)
  • 著者名/発表者名: Katsiarimpa, A., Muñoz, A., Kalinowska, K., Uemura, T., Rojo, E. and Isono, E.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 55 号: 4 ページ: 727-736
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interactomics of Qa-SNARE in Arabidopsis thaliana (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, M., Uemura, T., Ebine, K., Nishimori, Y., Ueda, T., Nakano, A., Sato, MH. and Fukao, Y.
  • 雑誌名: Plant Cell Phys. 巻: 55 号: 4 ページ: 781-789
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu038
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sex-specific post-translational regulation of the gamete fusogen GCSI in the isogamous volvocine alga Gonium pectorale. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawai-Toyooka H, Mori T, Hamaji T, Suzuki M, Olson BJ, Uemura T, Ueda T, Nakano A, Toyoda A, Fujiyama A, Nozaki H
  • 雑誌名: EUkaryotic Cell 巻: (in press) 号: 5 ページ: 648-656
  • DOI: 10.1128/ec.00330-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plant vacuolar trafficking occurs through distinctly regulated pathways. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ebine K, Inoue T, Ito J, Ito E, Uemura T, Goh T, Abe H, Sato K, Nakano A, Ueda T.
  • 雑誌名: Curr Biol. 巻: 24 号: 12 ページ: 1375-1382
  • DOI: 10.1016/j.cub.2014.05.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] The powdery mildew resistance protein RPW8.2 is carried on VAMP721/722 vesicles to the extrahaustorial membrane of haustorial complexes (2014)
  • 著者名/発表者名: 7.Kim, H., O'Connell, R., Maekawa-Yoshikawa, M., Uemura, T., Neumann, U., Schulze-Lefert P
  • 雑誌名: Plant J. 巻: 79 号: 5 ページ: 835-847
  • DOI: 10.1111/tpj.12591
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation and Maintenance of the Golgi Apparatus in Plant Cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoko Ito, Tomohiro Uemura, and Akihiko Nakano
  • 雑誌名: International Review of Cell & Molecular Biology 巻: 310 ページ: 221-287
  • DOI: 10.1016/b978-0-12-800180-6.00006-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plant vacuolar trafficking driven by RAB and SNARE proteins (2014)
  • 著者名/発表者名: Uemura, T. and Ueda, T.
  • 雑誌名: Curr. Opin. Plant Biol. 巻: 22 ページ: 116-121
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2014.10.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Arabidopsis RABA1 GTPases are involved in transport between the trans-Golgi network and the plasma membrane, and are required for salinity stress tolerance. (2013)
  • 著者名/発表者名: Rin Asaoka, Tomohiro Uemura, Jun Ito, Masaru Fujimoto, Emi Ito, Takashi Ueda, Akihiko Nakano
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 73 号: 2 ページ: 240-249
  • DOI: 10.1111/tpj.12023
  • 査読あり
• [雑誌論文] RABA Members Act in Distinct Steps of Subcellular Trafficking of the FLAGELLIN SENSING2 Receptor. (2013)
  • 著者名/発表者名: Choi, et al.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: (in press) 号: 3 ページ: 1174-1187
  • DOI: 10.1105/tpc.112.108803
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell polarity and patterning by PIN trafficking through early endosomal compartments in Arabidopsis thaliana. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H, Kitakura S, Rakusová H , Uemura T, Feraru MI, De Rycke R, Robert S, Kakimoto T, Friml J.
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: 9 号: 5 ページ: e1003540-e1003540
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1003540
  • 査読あり
• [雑誌論文] New insights into the role of Arabidopsis RABA1 GTPases in salinity stress tolerance. (2013)
  • 著者名/発表者名: Asaoka Rin, Uemura Tomohiro, Nishida Sho, Fujiwara Toru, Ueda Takashi, Nakano Akihiko
  • 雑誌名: Plant Signal and Behavior 巻: 8 号: 9 ページ: e25377-e25377
  • DOI: 10.4161/psb.25377
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Plant TGNs: dynamics and physiological functions (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Uemura and Akihiko Nakano
  • 雑誌名: Histochem. Cell Biol. 巻: 140 号: 3 ページ: 341-345
  • DOI: 10.1007/s00418-013-1116-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical interaction of noral organs contr01S petal morphogenesiS in Arabidopsis thaliana. (2013)
  • 著者名/発表者名: Seiji Takeda, et al.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 61 号: 3 ページ: 1242-1250
  • DOI: 10.1104/pp.112.212084
  • 査読あり
• [学会発表] The dynamics and physiological roles of the TGN in plants. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Uemura
  • 学会等名: Progress100: Second international symposium: Protein Trafficking and Intracellular Signaling of Plant and Fungal Cells
  • 発表場所: Hakata, Japan
  • 年月日: 2016-02-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 植物におけるトランスゴルジネットワーク（ＴＧＮ）の動態と生理機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植村知博
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸・兵庫）
  • 年月日: 2015-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] The dynamics of trans-Golgi network (TGN) in plants. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Uemura, Takashi Ueda, and Akihiko Nakano
  • 学会等名: 26th International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] 植物におけるTGNの動態と生理機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植村知博、中野明彦
  • 学会等名: 第67回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: タワーホール堀船（江戸川区・東京）
  • 年月日: 2015-06-30
• [学会発表] ポストゴルジオルガネラが担う環境ストレス応答 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植村知博
  • 学会等名: 第17回植物オルガネラワークショップ
  • 発表場所: 東京大学、東京都目黒区
  • 年月日: 2015-03-15
  • 招待講演
• [学会発表] 植物におけるトランスゴルジネットワーク（ＴＧＮ）の動態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 植村知博、中野明彦
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜市
  • 年月日: 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] The dynamics of trans-Golgi network (TGN) in plants (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Uemura and Akihiko Nakano
  • 学会等名: 38th Naito Conference on Molecule-based biological systems
  • 発表場所: SAPPORO, Japan
  • 年月日: 2014-10-07 – 2014-10-10
• [学会発表] 植物におけるポストゴルジオルガネラの動態と生理機能の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 植村知博
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 明治大学、川崎市
  • 年月日: 2014-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] The dynamics of trans-Golgi network (TGN) in plants. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Uemura, Takashi Ueda, Akihiko Nakano
  • 学会等名: 17th European Network for plant Endomembrane Research Meeting
  • 発表場所: Lecce, Italy
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-11
• [学会発表] The dynamics and functions of Qa-SNAREs localized on the trans-Golgi network on response to Colletotrichum gloeosporioides. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Uemura, Takashi Shimada, Takashi Ueda, Akihiko Nakano
  • 学会等名: IS-MPMI 2014 XVI International Congress
  • 発表場所: Rhodes, Greece
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-10
• [学会発表] The dynamics of trans-Golgi network (TGN) in plants. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Uemura, Yasuyuki Suda, Takashi Ueda and Akihiko Nakano.
  • 学会等名: 第62回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂、奈良市
  • 年月日: 2014-06-12
• [学会発表] The dynamics of trans-Golgi network (TGN) in plants. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Uemura
  • 学会等名: Golgi Apparatus Symposium
  • 発表場所: Bad Ischl, Austria
  • 招待講演