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1細胞ホルモン分析による植物環境応答の細胞レベルの解析

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 25120722
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
研究機関首都大学東京

研究代表者

小柴 共一  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (80117704)

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
8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2013年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード一細胞 / 植物環境応答 / ホルモン分析 / アブシジン酸 / オーキシン / ジャスモン酸 / 細胞 / アブシシン酸
研究実績の概要

本新領域において、公募班として参加し、これまで主にアブシシン酸(ABA)の一細胞質量分析による定量法の検討を行ってきた。乾燥処理前後のソラマメの葉から調製した粗抽出液を一細胞から得たサンプルと仮定し、一細胞分析法と同様にnano-ESI tipを用いて直接的に質量分析を行った。その結果、一般的な精製サンプルのLC-MS/MS分析と同様に、nano-ESI tipを用いた直接的な質量分析法で、乾燥に応答したABA量の増加を検出可能であることが明らかになった。また、これまで用いてきた高質量分解能を持つFT型質量分析器Orbitrap Velos Proに比べ、四重極型質量分析器TQ5500(AB SCIEX)の方がABAの検出感度が高く、乾燥処理前後の葉から調製した粗抽出液の直接的質量分析によりLC-MS/MS分析と近い値でABAを検出することが可能であることが明らかになった。一方で、これまでに一細胞からのサンプリングが困難であったが、nano-ESI tipの先端を折り径を大きくすることで細胞内容物が詰まりにくくなり、また主要脈付近の表皮細胞から効率的にサンプリングが可能であることが分かった。そこで実際に、乾燥処理前後の葉から得た一細胞サンプルを用いてTQ5500による直接的質量分析を行った。その結果、期待した通り乾燥処理後の葉から得た一細胞サンプルにおいて、乾燥処理前に比べて高い値でABAが検出された。また、ジャスモノイルイソロイシン(JA-Ile)に関しても同様の検討を行い、傷害処理を与えた部位付近の一細胞において、処理前に比べて高い値のJA-Ileを検出可能であることが明らかになった。これらの結果の主な内容を、Plant Cell Physiol.誌の本新領域に関する特集号に投稿し採択された。

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

    (26件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Live single cell plant hormone analysis by video-mass spectrometry.2015

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, T., S. Miyakawa, T. Esaki, H. Mizuno, T. Masujima, T. Koshiba and M. Seo.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 56 号: 7 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1093/pcp/pcv042

    • 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] Light-dependent control of redox balance and auxin biosynthesis in plants2014

    • 著者名/発表者名
      Yokawa K, Koshiba T, Baluska F
    • 雑誌名

      Plant Signaling and Behavior

      巻: 9 号: 6 ページ: e29522-e29522

    • DOI

      10.4161/psb.29522

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A 2,4-dichlorophenoxyacetic acid analog screened using a maize coleoptile system potentially inhibits indole-3-acetic acid influx in Arabidopsis thaliana.2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki H., N. Matano, T. Nishimura and T. Koshiba
    • 雑誌名

      Plant Signal Behav.

      巻: 9 号: 6 ページ: e29077-e29077

    • DOI

      10.4161/psb.29077

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blue-light regulation of ZmPHOT1 and ZmPHOT2 gene expression and the possible involvement of Zmphot1 in phototropism in maize coleoptiles2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, H., Okamoto, A., Kojima, A., Nishimura, T., Takano, M., Kagawa, T., Kadota, A., Kanegae, T., Koshiba, T.
    • 雑誌名

      Planta

      巻: (in press) 号: 2 ページ: 251-261

    • DOI

      10.1007/s00425-014-2082-6

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] YUCASIN is a potent inhibitor of YUCCA(s), a key enzyme in auxin biosynthesis2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nishimura, K. Hayashi, H. Suzuki, A. Gyohda, C. Takaoka, Y. Sakaguchi, S. Matsumoto, H. Kasahara, T. Sakai, J. Kato, Y. Kamiya, T. Koshiba
    • 雑誌名

      Plant J

      巻: 352-66 号: 3 ページ: 352-366

    • DOI

      10.1111/tpj.12399

    • 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] The rice FISH BONE gene encodes a tryptophan aminotransferase, which affects pleiotropic auxin-related processes.2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, T., Ito, M., Sumikura, T., Nakayama, A., Nishimura, T., Kitano, H., Yamaguchi, I., Koshiba, T., Hibara, K., Nagato, Y., Itoh, J., Takanori Y.
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 77

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Tip specific blue-light perception and IAA biosynthesis in maize coleoptiles; in relation to first positive phototropism.2015

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, H., Okamoto, T., Seo, M., Koshiba, T.
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター、東京
    • 年月日
      2015-03-13 – 2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A potent inhibitor of auxin biosynthesis, yucasin, exhibits sever IAA deficient effects in Arabidopsis and maize seedlings.2014

    • 著者名/発表者名
      Koshiba, T.
    • 学会等名
      XII France-Japan Workshop on Plant Science 2014
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター、東京
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アブシシン酸(ABA)の一細胞定量分析法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      宮川慎也、清水崇史、升島努、小柴共一、瀬尾光範
    • 学会等名
      植物化学調節学会第49回大会
    • 発表場所
      京都大学、京都
    • 年月日
      2014-10-17 – 2014-10-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] トウモロコシ幼葉鞘の先端特異的な青色光受容と光屈曲におけるZmphot1の役割2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 洋弥,小柴 共一
    • 学会等名
      植物化学調節学会第49回大会
    • 発表場所
      京都大学、京都
    • 年月日
      2014-10-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A 2,4-D analog exhibits an inhibition on auxins influx in Arabidopsis thaliana.2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, H., Matano, N., Nishimura, T., Koshiba, T.
    • 学会等名
      The Plant Growth Regulation Society of America & The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Tip specific photoperception causing phototropism in maize coleoptile.2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, H., Koshiba, T.
    • 学会等名
      Plant Biology 2014
    • 発表場所
      Portland,USA
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] YUCASIN is a potent inhibitor of auxin biosynthesis in plants.2014

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, T., Hayashi, K., Suzuki, H., Koshiba, T.
    • 学会等名
      Plant Biology 2014
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] YUCASIN is a novel potent inhibitor of a key enzyme YUCCA(s) in plant auxin biosynthesis.2013

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nishimura, Ken-ichiro Hayashi, Hiromi Suzuki, Atsuko Gyohda, Tomokazu Koshiba
    • 学会等名
      Ann Meeting of Plant Signal Behav 2013
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Possible involvement of ZmPHOT1 and ZmPHOT2 in blue light perception to phototropic curvature in maize coleoptiles.2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Suzuki, Tomokazu Koshiba
    • 学会等名
      Ann Meeting of Plant Signal Behav 2013
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] JA induced RSOsPR10 expression is abundantly in developing lateral roots in rice seedlings.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Y., Gyohda, A., Tominaga, M., Terakawa, T., Okamoto, T., Tomokazu Koshiba
    • 学会等名
      21th Annual Meeting of the International Conference on Plant Growth Substances Association
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Plant hormone transport activities of NRT1/PTR family.2013

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa, S., Chiba, Y., Kanno, Y., Koshiba, T., Kamiya Y., T., Seo, M.
    • 学会等名
      21th Annual Meeting of the International Conference on Plant Growth Substances Association
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ナズナNRT1/PTRファミリーの植物ホルモン輸送活性2013

    • 著者名/発表者名
      宮川慎也、千葉康隆、菅野裕理、小柴共一、神谷勇治、瀬尾光範
    • 学会等名
      植物化学調節学会第48回大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 一細胞からの植物ホルモン定量分析法の確立2013

    • 著者名/発表者名
      清水崇史、宮川慎也、升島努、小柴共一、瀬尾光範
    • 学会等名
      植物化学調節学会第48回大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Rapid modification of ZmPHOT1 after blue light stimulation in maize coleoptiles2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Suzuki, Ai Okamoto, Tomokazu Koshiba
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] イネのストレス応答遺伝子 RSOsPR10 の発現制御機構の解明2013

    • 著者名/発表者名
      山本昂宏、吉田悠里、行田敦子、宮本 皓司、岡田 憲典、小柴共一
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] イネの根特異的ストレス応答遺伝子RSOsPR10のプロモーター解析2013

    • 著者名/発表者名
      吉田悠里、行田敦子、山本昂宏、古田顕尚、岡本龍史、小柴共一
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 1細胞ホルモン分析による植物環境応答の細胞レベルの解析2013

    • 著者名/発表者名
      小柴共一、升島努、瀬尾光範
    • 学会等名
      科研費新学術領域(環境感覚)第1回班会議
    • 発表場所
      大阪府立大
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Abscisic Acid: Metabolism, Transport and Signaling2014

    • 著者名/発表者名
      Endo, A., M. Okamoto and T. Koshiba
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] ベーシックマスター植物生理学(第4章)、第1版第5刷2014

    • 著者名/発表者名
      小柴共一
    • 総ページ数
      33
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] “Signaling and Communication in Plants. Polar Auxin Transport”:Auxin Biosynthesis and Polar Auxin Transport during Tropisms in Maize Coleoptiles.2013

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, T. Koshiba, T.
    • 総ページ数
      18
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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