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花粉管伸長過程の分子解析

公募研究

研究領域植物の生殖におけるゲノム障壁成果分析
研究課題/領域番号 21024006
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

石水 毅  大阪大学, 大学院・理学研究科, 講師 (30314355)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
2010年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2009年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード花粉管 / 細胞壁 / ペクチン / 糖鎖 / 糖質分解酵素 / 糖転移酵素 / 膜タンパク質 / 生化学 / ポリガラクツロナーゼ
研究概要

1.ペチュニア花粉および花粉管の発現遺伝子の解析
ペチュニア花粉・花粉管由来の732個のcDNAクローンを用いたマイクロアレイを作製した。これを用いて、花粉・花粉管における遺伝子発現解析を行い、主なものについては定量PCRを行った。これらのうち、花粉管で遺伝子発現量が大きく増大した遺伝子はなく、「花粉管では新たに遺伝子発現は起こらない」という1970年代の仮説を支持する結果となった。
2.花粉管伸長時に盛んに合成されるペクチンの生合成機構
花粉管伸長時に盛んに合成される、細胞壁成分ペクチンの主鎖を合成するポリガラクツロン酸合成酵素の精製を試みている。この酵素は膜タンパク質で、精製するには植物材料から可溶化できる酵素量が少ないため、精製が達成されていない。
リボヌクレアーゼ存在下で植物材料からタンパク質を抽出すると2.1倍量の本酵素を可溶化できることを見いだした。また、界面活性剤を含む可溶化緩衝液にポリアミン、アルキルアミン、あるいは塩基性アミノ酸を添加すると、従来法の4~5倍の本酵素を可溶化することができた。これらの方法は膜タンパク質効率的調製法として一般的に使えることを報告した。次いで、アルギニン存在下でイオン交換クロマトグラフィーおよび限外ろ過を行うと、膜タンパク質の収率が向上した。膜タンパク質の凝集を抑えることで、収率が改善されたと考えられる。これらの膜タンパク質の可溶化・精製法の条件を生かして、本酵素の精製を試みた。本酵素活性に対応するタンパク質バンドを見いだした。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (23件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Enhanced solubilization of membrane proteins by alkylamines and polyamines2010

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Yasui, Takeshi Ishimizu
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 19 ページ: 486-493

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] UDP-glucose pyrophosphorylase is rate limiting in vegetative and reproductive phases in Arabidopsis thaliana2010

    • 著者名/発表者名
      Jong-In Park, Takeshi Ishimizu
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 51 ページ: 981-996

    • NAID

      10027350013

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effective solubilization of polygalacturonic acid synthase by ribonuclease treatmentof cell homogenate2010

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Uegaki, Takeshi Ishimizu
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 27 ページ: 289-291

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cobtorin target analysis reveals that pectin functions in deposition of cellulose microfibrils parallel to cortical microtubules in a manner dependent on the methyles terification ratio of pectin and its distribution2010

    • 著者名/発表者名
      Arata Yoneda, Takeshi Ishimizu
    • 雑誌名

      Plant Journal

      巻: 64 ページ: 657-667

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rice reproductive expression atlas : The deepest transcriptome analysis in reproductive development of rice2010

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Fujita, Takeshi Ishimizu
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 51 ページ: 2060-2081

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular evidence that most RNAs required for germination and pollen tube growth are stored in the mature pollen grain in petunia2010

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ishimizu
    • 雑誌名

      Genes and Genetics Systems

      巻: 85 ページ: 259-263

    • NAID

      10029515317

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced solubilization of membrane proteins by alkylamines and polyamines2010

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Yasui
    • 雑誌名

      Protein Science 19

      ページ: 486-493

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ペクチン合成酵素の精製におけるアルギニンの利用2011

    • 著者名/発表者名
      荒川隼至、石水毅
    • 学会等名
      2011年度日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府)
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 植物糖鎖関連酵素の解析と植物糖鎖分解システム2011

    • 著者名/発表者名
      石水毅
    • 学会等名
      食品安全工学科セミナー
    • 発表場所
      近畿大学生物理工学部(和歌山県)(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 塩基性アミノ酸添加による膜タンパク質可溶化促進-ペクチン生合成に関与するポリガラクツロン酸合成酵素について-2010

    • 著者名/発表者名
      上垣眞理、石水毅
    • 学会等名
      BMB2010
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2010-12-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 植物N-結合型糖鎖の分解機構の解明2010

    • 著者名/発表者名
      石水毅
    • 学会等名
      BMB2010
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 植物N-結合型糖鎖分解の機構と生理機能2010

    • 著者名/発表者名
      石水毅
    • 学会等名
      第8回糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
    • 発表場所
      東京コンファレンスセンター(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ポリガラクツロン酸合成酵素の精製におけるアルギニンの利用2010

    • 著者名/発表者名
      荒川隼至、石水毅
    • 学会等名
      2010年植物細胞壁研究者ネットワーク定例会
    • 発表場所
      関西セミナーハウス(京都)
    • 年月日
      2010-11-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced solubilization of polygalacturonic acid synthase by basic amino acids2010

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Uegaki, Takeshi Ishimizu
    • 学会等名
      25th International Carbohydrate Symposium
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
    • 年月日
      2010-08-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 塩基性アミノ酸添加による膜タンパク質の可溶化促進2010

    • 著者名/発表者名
      上垣眞理、石水毅
    • 学会等名
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2010-06-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 植物細胞壁合成酵素の精製を通した膜タンパク質精製法の開発2010

    • 著者名/発表者名
      石水毅
    • 学会等名
      第9回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      熊本全日空ホテルニュースカイ
    • 年月日
      2010-05-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ポリアミンおよびアルキルアミン添加による膜タンパク質の可溶化促進2010

    • 著者名/発表者名
      上垣眞理
    • 学会等名
      第9回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      熊本全日空ホテルニュースカイ
    • 年月日
      2010-05-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの糖代謝におけるUGPaseの役割2010

    • 著者名/発表者名
      須藤恵亮
    • 学会等名
      第51回植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2010-03-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 表層微小管-セルロース微繊維平行性を乱す新規阻害剤コブトリンの標的因子の解析2010

    • 著者名/発表者名
      米田新
    • 学会等名
      第51回植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2010-03-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Gene expression analysis of petunia pollen and pollen tube2010

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ishimizu
    • 学会等名
      International Symposium of Cell-Cell Communication in Plant Reproduction from pollination to fertilization
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 年月日
      2010-03-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] The UGPases are important players in Arabidopsis thaliana2010

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Sudo
    • 学会等名
      International Symposium of Cell-Cell Communication in Plant Reproduction from pollination to fertilization
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 年月日
      2010-03-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Purification of polygalacturonic acid synthase from azuki bean epicotyls.2010

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ishimizu(招待講演)
    • 学会等名
      Joint Japan-CCRC Symposium
    • 発表場所
      アテンズ、アメリカ合衆国
    • 年月日
      2010-03-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナUDP-グルコースピロボスホリラーゼの機能解析から明らかにされたUDP-グルコース生合成過程2009

    • 著者名/発表者名
      石水毅
    • 学会等名
      2009年植物細胞壁研究者ネットワーク定例会
    • 発表場所
      ラフォーレ蔵王(仙台)
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 小分子添加剤による細胞壁合成関連酵素の可溶化促進2009

    • 著者名/発表者名
      上垣眞理
    • 学会等名
      2009年植物細胞壁研究者ネットワーク定例会
    • 発表場所
      ラフォーレ蔵王(仙台)
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 細胞破砕液のリボヌクレアーゼ処理による膜タンパク質効率的可溶化-ペクチン生合成に関与するポリガラクツロン酸合成酵素について-2009

    • 著者名/発表者名
      石水毅
    • 学会等名
      第82回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2009-10-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 小分子添加剤による膜タンパク質可溶化促進-ペクチン生合成に関与するポリガラクツロン酸合成酵素について-2009

    • 著者名/発表者名
      上垣眞理
    • 学会等名
      第82回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2009-10-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アズキ上胚軸由来ポリガラクツロン酸合成酵素の効率的可溶化2009

    • 著者名/発表者名
      石水毅
    • 学会等名
      第29回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      飛騨・世界生活文化センター(岐阜)
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ポリアミンおよびアルキルアミンによるボリガラクツロン酸合成酵素の可溶化の促進2009

    • 著者名/発表者名
      上垣眞理
    • 学会等名
      第29回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      飛騨・世界生活文化センター(岐阜)
    • 年月日
      2009-09-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Purification of polygalacturonic acid synthase from azuki bean epicotyls2009

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ishimizu
    • 学会等名
      The 2009 Swedish/Japanese Cell Wall Biology Workshop
    • 発表場所
      ステンスナス、スゥエーデン
    • 年月日
      2009-05-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Purification of polygalacturonic acid synthase from azuki bean epicotyls2009

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ishimizu
    • 学会等名
      Frontier of Plant Cell Wall Research
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2009-04-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] Pectins and Pectinases2009

    • 著者名/発表者名
      Kasutoshi Yasui
    • 出版者
      Kluwer
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] ピリジルアミノ化による糖鎖解析2009

    • 著者名/発表者名
      長谷純宏
    • 総ページ数
      141
    • 出版者
      大阪大学出版会
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/kajihara/ishimizu/top.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/kajihara/ishimizu/top.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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