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小胞体品質管理による花粉成熟過程のストレス耐性機構の解析

公募研究

研究領域植物の環境感覚:刺激受容から細胞応答まで
研究課題/領域番号 23120512
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
研究機関新潟大学 (2012)
名古屋大学 (2011)

研究代表者

西川 周一  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10252222)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2012年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2011年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード小胞体 / 分子シャペロン / 高温ストレス / 花粉形成 / 品質管理
研究実績の概要

研究代表者らは、小胞体品質管理で中心的な役割をはたす小胞体分子シャペロンAtERdj3Bを欠損したシロイヌナズナ変異株が、高温ストレス下で花粉成熟の異常を示すことを見いだした。昨年度の解析によって、これはRpk2という花粉成熟過程における遺伝子発現に必要な細胞膜のLRR型キナーゼの、細胞膜輸送の欠損によることが示唆されている。研究代表者らはまた、糖タンパク質特異的な小胞体品質管理因子であるUGGTを欠損した変異株も高温ストレス下で花粉成熟の異常を示すことを見いだしている。
本年度はまず、高温ストレス下で生育したuggt変異株の花芽におけるRpk2下流の遺伝子発現解析と、Rpk2の細胞膜輸送について検討した。この結果、uggt変異株で見られる高温ストレス下での花粉成熟異常は、Rpk2以外のLRR型キナーゼの欠損によることを示唆する結果を得た。本年度はaterdj3b uggt二重変異株の構築と解析も行った。得られた二重変異株は通常の生育温度でも不稔となり、これは花粉形成の欠損によることが示された。二重変異株はまた、生育異常を示した。この結果は、AtERdj3BとUGGTによる小胞体品質管理は、花粉形成過程以外でもLRR型キナーゼの機能維持に必要であることを示唆している。
本年度は、LRR型キナーゼと小胞体分子シャペロン間の相互作用を解析する実験系の構築も行った。これまでに、小麦胚芽無細胞タンパク質合成系を用いて、Rpk2をはじめとする数種類のLRR型キナーゼの細胞外ドメインと、AtERdj3Bなどの小胞体分子シャペロンを可溶性の状態で合成することに成功している。今後は、合成したこれらタンパク質間の相互作用解析を進める計画である。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Analyses of protein-protein interactions by in vivo photocrosslinking in budding yeast.2013

    • 著者名/発表者名
      塩田拓也
    • 雑誌名

      Methods Mol. Biol.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tam41 is a CDP-diacylglycerol synthase required for cardiolipin biosynthesis in mitochondria2013

    • 著者名/発表者名
      田村康
    • 雑誌名

      Cell Metabol.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of dom34 : hbs1 in nonstop protein clearance from translocators for normal organelle protein influx.2012

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Izawa, Tatsuhisa Tsuboi, Kazushige Kuroha, et al.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 2 号: 3 ページ: 447-453

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2012.08.010

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Yos9p and Hrd1p mediate ER retention of misfolded proteins for ER-associated degradation2012

    • 著者名/発表者名
      T. Izawa, H. Nagai, T. Endo, and S. Nishikawa
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Cell

      巻: 23 号: 7 ページ: 1283-1293

    • DOI

      10.1091/mbc.e11-08-0722

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Plant Organelles Database 2 (PODB2) : An update containing movie data of plant organelle dynamics2011

    • 著者名/発表者名
      Mano Shoji
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 52 号: 2 ページ: 244-253

    • DOI

      10.1093/pcp/pcq184

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 雌性配偶体形成時の極核の核外膜融合は中央細胞における精核の融合と胚乳形成に必要である2013

    • 著者名/発表者名
      西川周一
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2013-03-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 植物の環境ストレス応答における小胞体品質管理の役割2012

    • 著者名/発表者名
      西川周一
    • 学会等名
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2012-06-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Substrate sorting and selection in ER-associated degradation2011

    • 著者名/発表者名
      西川周一
    • 学会等名
      Global-COE Mini-Symposium-Toward System Glycobiology-Biosynthesis and Catabolism of Glycoproteins
    • 発表場所
      名古屋大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 植物の発生・生育において小胞体品質管理機構がはたす役割は何か2011

    • 著者名/発表者名
      西川周一
    • 学会等名
      第29回日本植物細胞分子生物学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学箱崎キャンパス(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of plant growth and development by the Hsp70 system in the ER2011

    • 著者名/発表者名
      西川周一
    • 学会等名
      「奈良先端未来開拓コロキウム」シンポジウムProtein and Organelle Dynamics under Cellular Stress Conditions
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Image and Video Processing2013

    • 著者名/発表者名
      真野昌二
    • 出版者
      iConcept Press
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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