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環境ストレス応答におけるポストゴルジオルガネラのダイナミクスと生理的意義の解明

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 25120706
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 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
2014年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2013年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワードオルガネラ / 環境ストレス / イメージング / SNARE / シロイヌナズナ / 膜交通 / TGN
研究実績の概要

トランスゴルジ網(TGN)には、ゴルジ体のトランス槽側に存在するGA-TGN (Golgi-associated TGN)とゴルジ体とは独立して存在するGI-TGN (Golgi-released independent TGN)の2種類が存在する。本年度は、うどんこ病菌応答におけるGI-TGNのダイナミクスを観察した。その結果、うどんこ病菌に対する抵抗応答時において、GI-TGNの数が増加することを発見した。抗菌物質の分泌のために分泌経路が活性化されことに伴い、GI-TGNもその動態を大きく変化させると考えている。また、当研究室で開発された超解像ライブイメージン顕微鏡(SCLIM: super-resolution confocal live imaging microscopy)を用いてトランスゴルジ網(TGN)の観察を行った結果、TGNに局在するタンパク質は一様に存在しているのではなく、ドメイン構造を有していることが示唆された。
次に塩ストレス応答におけるオルガネラダイナミクスの観察を行った。その結果、高塩ストレス下ではTGNおよび単膜系オルガネラが凝集体を形成することを見出した。また、TGN機能が損なわれたsyp4変異体ではNHX6の細胞内局在が異常になることから、syp4変異体が高塩ストレスに弱くなる原因の一つとしてNHX6が正しく局在できないために細胞内の塩濃度を調整できないことが考えられた。
ストレス環境下でのポストゴルジオルガネラのダイナミクスをライブイメージングにより明らかにするための観察システムの構築を継続して行った。高速撮影が可能なニポウディスク方式の倒立共焦点レーザー顕微境に多点画像取得機能と自動フォーカス機能を搭載したシステムを構築したが、根などの厚みのあるサンプルでの長時間イメージンについてはまだ良い結果が得られておらず現在改良中である。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Dynamic behavior of the trans-Golgi network in root tissues of Arabidopsis revealed by super-resolution live imaging2014

    • 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

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A unique HEAT repeat-containing protein SHOOT GRAVITROPISM6 is involved in vacuolar membrane dynamics in gravity sensing cells of Arabidopsis inflorescence stem.2014

    • 著者名/発表者名
      2.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 Physiol

      巻: 55 ページ: 811-822

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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 thaliana2014

    • 著者名/発表者名
      3.Katsiarimpa, A., Muñoz, A., Kalinowska, K., Uemura, T., Rojo, E. and Isono, E
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 55 ページ: 727-736

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactomics of Qa-SNARE in Arabidopsis thaliana2014

    • 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

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 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

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plant vacuolar trafficking occurs through distinctly regulated pathways2014

    • 著者名/発表者名
      6.Ebine, K., Inoue, T., Ito, J., Ito, E., Uemura, T., Goh, T., Abe, H., Sato, K., Nakano, A. and Ueda, T
    • 雑誌名

      Curr. Biol

      巻: 24 ページ: 1375-1382

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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 complexes2014

    • 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

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and Maintenance of the Golgi Apparatus in Plant Cells2014

    • 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

    • ISBN
      9780128001806
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plant vacuolar trafficking driven by RAB and SNARE proteins2014

    • 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

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [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 stem2014

    • 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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Plant TGNs: dynamics and physiological functions2013

    • 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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [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
    • 年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [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
      川崎
    • 年月日
      2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The dynamics of trans-Golgi network (TGN) in plants2014

    • 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
    • 年月日
      2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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