植物ビリンによる葉緑体アンカーの制御機構

• 研究課題/領域番号: 26440143
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 高木 慎吾 大阪大学, 理学研究科, 教授 (10192626)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017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); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014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: 葉緑体アンカー / ビリン / アクチン細胞骨格

研究成果の概要

本研究は、植物細胞の中で、葉緑体が、特定の環境条件の下で特定の分布パターンを保つことにより、受光量やCO2吸収量を調節し、光合成反応を最適な状態に維持する現象に注目している。葉緑体の分布パターンの維持に、アクチン細胞骨格が関与することを明らかにしており、アクチン細胞骨格の構築変化に働くCa2+感受性のアクチン結合蛋白質であるビリン（VLN）について解析した。モデル植物シロイヌナズナが持つ5つのビリンのうち、AtVLN2が、葉緑体上に局在し、Ca2+濃度の変化に応じてアクチン細胞骨格の構築を変化させ、柵状組織葉肉細胞の表層細胞質における葉緑体のアンカー状態を制御していることが強く示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Circumnutation and distribution of phytohormones in Vigna angularis epicotyls (2017)
  • 著者名/発表者名: Iida Motoyuki、Takano Toshihiko、Matsuura Takakazu、Mori Izumi C.、Takagi Shingo
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 131 号: 1 ページ: 165-178
  • DOI: 10.1007/s10265-017-0972-y
  • NAID: 40021448101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of actin cytoskeleton for regulation of chloroplast anchoring (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakai Yuuki、Takagi Shingo
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 12 号: 10 ページ: e1370163-e1370163
  • DOI: 10.1080/15592324.2017.1370163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plant nuclei move to escape ultraviolet-induced DNA damage and cell death. (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwabuchi K., Hidema J., Tamura K., Takagi S., Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 170 号: 2 ページ: 678-685
  • DOI: 10.1104/pp.15.01400
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] In vitro phosphorylation assay of putative blue-light receptor phototropins using microsomal and plasma-membrane fractions prepared from Vallisneria leaves. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakai Y., Inoue S., Takagi S.
  • 雑誌名: Bio-protocol 巻: 5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Observation of chloroplast movement in Vallisneria. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakai Y., Takagi S.
  • 雑誌名: Bio-protocol 巻: 5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Blue-light-induced rapid chloroplast de-anchoring in Vallisneria epidermal cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakai Y, Inoue S, Harada A, Shimazaki K and Takagi S
  • 雑誌名: J. Integ. Plant Biol. 巻: 57 号: 1 ページ: 93-105
  • DOI: 10.1111/jipb.12284
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nuclear lamina localized at the nuclear periphery in interphase and at chromosomes in mitotic phase. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto Y., Takagi S.
  • 雑誌名: Atlas of Plant Cell Structure 巻: 26 ページ: 6-7
• [学会発表] 核ラミナ構成タンパク質CRWNによる遺伝子発現制御機構の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 坂本勇貴、高木慎吾、松永幸大
  • 学会等名: 第59回日本植物生理学会年会
• [学会発表] シロイヌナズナの向背軸変異体における葉緑体光定位運動 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小島崇裕、石田泰浩、高木慎吾
  • 学会等名: 第59回日本植物生理学会年会
• [学会発表] アズキ上胚軸の回旋運動と植物ホルモンの分布II (2017)
  • 著者名/発表者名: 飯田幹之、松浦恭和、森泉、高木慎吾
  • 学会等名: 日本植物学会第81回大会
• [学会発表] 核ラミナタンパク質CRWNによる遺伝子発現制御メカニズムの解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂本勇貴、高木慎吾、松永幸大
  • 学会等名: 日本植物学会第81回大会
• [学会発表] オルガネラ運動におけるシロイヌナズナミオシンXI-Iの役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮武ゆう子、段中瑞、中野明彦、高木慎吾、伊藤光二、富永基樹
  • 学会等名: 第69回日本細胞生物学会大会
• [学会発表] シロイヌナズナ単離葉緑体におけるアクチン構築機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 甲斐卓、森井真美、高木慎吾
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] CRWNは核ラミナタンパク質か？ (2016)
  • 著者名/発表者名: 坂本勇貴、佐藤繭子、佐藤裕太、豊岡公徳 、高木慎吾、松永幸大
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] 苔類ゼニゴケにおける細胞核光定位運動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩渕功誠、小松愛乃、酒井友希、田村謙太郎、高木慎吾、河内孝之、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: 盛岡
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] シロイヌナズナにおける青色光依存的なミトコンドリアの運動促進とミオシンXI-iの関与について (2016)
  • 著者名/発表者名: 大西厚輝、Islam MS、富永基樹、高木慎吾
  • 学会等名: 2016生体運動研究合同班会議
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-01-08
• [学会発表] 葉緑体アンカーにおけるビリンの役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高木慎吾
  • 学会等名: 植物細胞骨格研究会2015
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] Regulation of mitochondrial behavior by phototropins, photosynthesis, and myosin XI-I in Arabidopsis thaliana (2015)
  • 著者名/発表者名: Islam MS, Nguyen VT, Tominaga M, Kato Y, Sakamoto W, Takagi S
  • 学会等名: International Microscopy Workshop on Plant Sciences
  • 発表場所: Himeji
  • 年月日: 2015-11-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Functions of phototropins and photosynthesis in the light induced mitochondria chloroplasts co-localization in Arabidopsis thaliana (2015)
  • 著者名/発表者名: Islam MS, Nguyen VT, Kato Y, Sakamoto W, Takagi S
  • 学会等名: The 2nd East-Asia Microscopy Conference
  • 発表場所: Himeji
  • 年月日: 2015-11-24
  • 国際学会
• [学会発表] Role of proton motive force in red-light-induced cytoplasmic streaming in Vallisneria mesophyll cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Harada A, Okazaki Y, Kinoshita T, Nagai R, Takagi S
  • 学会等名: EWRS Aquatic Plants Meeting
  • 発表場所: Edinburgh UK
  • 年月日: 2015-09-14
  • 国際学会
• [学会発表] ホウレンソウのビリン様蛋白質が葉緑体アンカーに果たす役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高松秀安、森井真美、横田悦雄、高木慎吾
  • 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] シロイヌナズナにおける核ラミナタンパク質CRWNの解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 坂本勇貴、佐藤繭子、豊岡公徳 、高木慎吾、松永幸大
  • 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] 植物の細胞核の自然環境下における定位運動とその生理学的役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩渕功誠、日出間純、田村謙太郎、高木慎吾、工藤洋、西村いくこ
  • 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] シロイヌナズナにおける核の形態制御にかかわるCRWNsの解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 坂本勇貴、杉山智哉、高木慎吾、松永幸大
  • 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] アクチン結合蛋白質ビリンの活性はリン脂質により修飾される (2015)
  • 著者名/発表者名: 横田悦雄、織井秀文、田原寛、森安裕二、新免輝男、高木慎吾
  • 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] Regulation and significance of mitochondria-chloroplasts co-localization in Arabidopsis thaliana (2015)
  • 著者名/発表者名: Islam MS, Nguyen VT, Kato Y, Sakamoto W, Takagi S
  • 学会等名: Tokyo Tech-HHU Düsseldorf Joint Symposium on Photosynthesis as a New Chemical Resource
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-04 – 2015-03-05
• [学会発表] CROWDED NUCLEI regulates nuclear morphology in Marchantia polymorpha (2014)
  • 著者名/発表者名: Kudo H, Sakamoto Y, Ishida S, Nishihama R, Kohchi T, Takagi S
  • 学会等名: Marchantia Workshop 2014
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2014-12-08 – 2014-12-10
• [学会発表] 植物特異的核タンパク質CRWNによる核構造制御機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂本勇貴、杉山智哉、高木慎吾、松永幸大
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] シロイヌナズナ葉肉細胞の核は弱光定位運動を示す (2014)
  • 著者名/発表者名: 小畑響子、田中怜、高木慎吾
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] シロイヌナズナにおける青色光に依存したミトコンドリアの移動速度調節について (2014)
  • 著者名/発表者名: Islam MS、Nguyen VT、富永基樹、高木慎吾
  • 学会等名: 第18回日本光生物学協会年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-08-22 – 2014-08-23
• [学会発表] 細胞核の形態維持に関与するシロイヌナズナCRWNについて (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂本勇貴、杉山智哉、松永幸大、高木慎吾
  • 学会等名: 第3回近畿植物学会講演会
  • 発表場所: 交野
  • 年月日: 2014-04-19
• [備考] 植物細胞生物学研究室
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/takagi/index.html