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木部道管分化をモデルとした転写因子による細胞形態形成制御機構の解明

公募研究

研究領域植物発生ロジックの多元的開拓
研究課題/領域番号 16H01247
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

小田 祥久  国立遺伝学研究所, 新分野創造センター, 准教授 (30583257)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード道管 / 微小管 / 細胞壁 / ROP / GTPase / 自己組織化 / 植物
研究実績の概要

木部道管の形態形成の制御機構を明らかにするために、木部道管分化を促進する転写因子VND6の下流で働く新規微小管付随タンパク質IQD13の機能解析を進めました。IQD13の機能欠損株およびRNAi株では後生木部道管の壁孔の形態が異常になっていました。IQDファミリーの中でIQD13と最も相同性の高いIQD14とIQD13の二重変異体ではこの表現型がより強く表れたことから、IQD13とIQD14が相加的に機能していることが示唆されました。IQD13の部分欠損タンパク質を用いてIQD13の各ドメインの機能を解析した結果、IQD13は微小管に相互作用する複数のドメインと細胞膜と相互作用するドメインを持ち、表層微小管を特異的に安定化することが分かりました。細胞壁パターンを制御するROP GTPaseとの関係を調べたところ、IQD13は表層微小管と相互作用して細胞膜上のROP GTPaseの局在を制限していることが分かりました。IQD13の過剰発現によりROP GTPaseの局在が過剰に制限され、細胞壁のパターンも異常になりました。これらの結果から、IQD13は表層微小管の動態に作用し、かつROP GTPaseの局在を制限することにより、細胞壁パターンを制御していることが示唆されました。IQD13は道管以外の細胞でも発現していたことから、微小管とROP GTPaseとの相互作用を介して様々な細胞の形態形成に貢献していることが考えられます。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Emerging roles of cortical microtubule-membrane interactions2018

    • 著者名/発表者名
      Oda Y
    • 雑誌名

      J Plant Res

      巻: 131 号: 1 ページ: 5-14

    • DOI

      10.1007/s10265-017-0995-4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CORTICAL MICROTUBULE DISORDERING1 Is Required for Secondary Cell Wall Patterning in Xylem Vessels2017

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Takema、Fukuda Hiroo、Oda Yoshihisa
    • 雑誌名

      Plant Cell

      巻: 29 号: 12 ページ: 3123-3139

    • DOI

      10.1105/tpc.17.00663

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel plasma membrane-anchored protein regulates xylem cell-wall deposition through microtubule-dependent lateral inhibition of Rho GTPase domains2017

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama Y, Wakazaki M, Toyooka K, Fukuda H, Oda Y
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 27 号: 16 ページ: 2522-2528

    • DOI

      10.1016/j.cub.2017.06.059

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microtubule-dependent targeting of the exocyst complex is necessary for xylem development in Arabidopsis.2017

    • 著者名/発表者名
      Vukasinovic N, Oda Y, Pejchar P, Synek L, Pecenkova T, Rawat A, Sekeres J, Potocky M, Zarsky V
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 213 号: 3 ページ: 1052-1067

    • DOI

      10.1111/nph.14267

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] VND6-induced Xylem Cell Differentiation in Arabidopsis Cell Cultures2017

    • 著者名/発表者名
      Oda Y
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.1544

      巻: 1544 ページ: 67-73

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6722-3_6

    • ISBN
      9781493967209, 9781493967223
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 道管の壁孔パターンを制御する ROP GTPase の解析2018

    • 著者名/発表者名
      長島慶宜,津川暁,望月敦史,佐々木武馬,福田裕穂,小田祥久
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CORTICAL MICROTUBULE DISORDERING1 (CORD1) は木部道管細胞において蓄積する細胞壁の構造を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木武馬,福田裕穂,小田祥久
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] IQD13 は微小管と細胞膜に相互作用し、二次細胞壁のパターン形成を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      杉山友希,福田裕穂,小田祥久
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 道管分化における細胞壁パターン形成2017

    • 著者名/発表者名
      小田祥久
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会 ConBio 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Secondary cell wall patterning in metaxylem vessels2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Oda
    • 学会等名
      TAIWAN-JAPAN Plant Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Moleular basis of secondary cell wall patterning2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Oda
    • 学会等名
      Bilateral Closure Symposium of GDRI Integrative Plant Biology "The developing plants in its environment"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜ドメインの形を制御する新規の微小管付随タンパク質の解析2017

    • 著者名/発表者名
      杉山 友希, 福田 裕穂, 小田 祥久
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規木部細胞分化誘導系を用いた二次細胞壁パターン制御機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      小田 祥久, 佐々木 武馬
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 表層微小管の脱配向性を促進する新規微小管局在性タンパク質の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木 武馬, 福田 裕穂, 小田 祥久
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 道管において二次細胞壁パターンを制御する協調的なROPシグナル分子の解析2017

    • 著者名/発表者名
      長島 慶宜, 福田 裕穂, 小田 祥久
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 木部道管分化における自律的な細胞壁パターンの形成2017

    • 著者名/発表者名
      小田 祥久
    • 学会等名
      現象数理学拠点」共同研究集会「時空間ダイナミクス~生命現象における時間変化を伴う空間秩序」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 道管において壁孔の形成を協調的に制御するROP GTPase シグナルの解析2017

    • 著者名/発表者名
      長島慶宜,福田裕穂,小田祥久
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおいて道管細胞の構造を制御する新規微小管局在因子の解析2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木武馬,福田裕穂,小田祥久
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二次細胞壁のパターン形成において細胞膜ドメインの形は新規の細胞膜‐微小管付随タンパク質により制御される2017

    • 著者名/発表者名
      杉山友希,若崎眞由美,佐藤繭子,豊岡公徳,福田裕穂,小田祥久
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Secondary cell wall patterning in metaxylem vessels2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Oda, Yoshinobu Nagashima, Yuki Sugiyama, Takema Sasaki, Hiroo Fukuda
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia "Latest Advances In Plant Development and Environmental Response"
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Geometry formation of the immobile plant xylem cell2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Oda
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シロイヌナズナにおいて細胞の形態を制御する転写因子の探索2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木武馬, 松井南, 小田祥久
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Dissection and reconstruction of cell-wall patterning machinery2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Oda
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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