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木部細胞分化をモデルとした細胞内空間制御機構の解析

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 26113505
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) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2015年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2014年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード細胞分化 / 木部細胞 / 細胞骨格 / 転写因子
研究実績の概要

平成27年度は二次細胞壁のパターンを形成する木部細胞において、局所的に活性化するROP11 GTPaseとその下流で機能するスキャッフォールドタンパク質MIDD1との相互作用因子の探索とその機能解析を行いました。その結果、複数の新規微小管付随タンパク質、ROP GTPaseの活性化および不活性化因子、ROP GTPaseのエフェクター、さらには新規のアクチン繊維付随タンパク質など多数の制御因子が二次細胞壁の沈着パターンを複合的に決定していることが明らかとなりました。特に、表層微小管全体の安定性と、ROP11 GTPaseの活性化のバランスが二次細胞壁のパターンを決定する重要な要因であることを突き止めました。
これらの成果に加え、細胞骨格を介して細胞内構造を制御する新規の転写ネットワークを明らかにするために、700種類の転写因子についてシロイヌナズナ植物体で過剰発現を行い、細胞の形態に異常をもたらす転写因子を選抜しました。これらの転写因子についてタバコインフィルトレーション法により、微小管マーカーあるいはアクチン繊維マーカーと共発現させ、細胞骨格の構造に影響する転写因子を選抜しました。その結果、10種類の転写因子を最終候補因子として選抜しました。これらの転写因子を過剰発現する培養細胞株を作出し、これらの転写因子が微小管およびアクチン繊維に与える影響について詳細に調べるとともに、遺伝子発現解析からその下流因子の解析を行いました。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 5件、 招待講演 7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Cortical microtubule rearrangements and cell wall patterning2015

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y.
    • 雑誌名

      Front Plant Sci

      巻: 6 ページ: 236-239

    • DOI

      10.3389/fpls.2015.00236

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 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] Novel Coiled-Coil Proteins Regulate Exocyst Association with Cortical Microtubules in Xylem Cells via the Conserved Oligomeric Golgi-Complex 2 Protein2015

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y., Iida, Y., Nagashima, Y., Sugiyama, Y., Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 56 号: 2 ページ: 277-286

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu197

    • 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 bHLH Complex Activates Vascular Cell Division via Cytokinin Action in Root Apical Meristem2014

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Ohashi-Ito, Maria Saegusa, Kuninori Iwamoto, Yoshihisa Oda, Hirofumi Katayama, Mikiko Kojima, Hitoshi Sakakibara and Hiroo Fukuda
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 24 号: 17 ページ: 2053-2058

    • DOI

      10.1016/j.cub.2014.07.050

    • 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] Emerging roles of small GTPases in secondary cell wall development2014

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y., Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Front Plant Sci

      巻: 5 ページ: 428-432

    • DOI

      10.3389/fpls.2014.00428

    • 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
  • [学会発表] 二次細胞壁パターンの獲得における新規微小管付随タンパク質の機能解析2016

    • 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57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学、盛岡、岩手
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 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協調的に制御するROP GTPaseシグナルの解析2016

    • 著者名/発表者名
      長島慶宜、福田裕穂、小田祥久
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学、盛岡、岩手
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Two-dimensional microtubule organization in plant xylem cells2016

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y.
    • 学会等名
      NIG International Symposium 2016 "Quantitative Biology: force, information and dynamics: X factors shaping living systems"
    • 発表場所
      National Institute of Genetics, Mishima, Japan
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cortical microtubule patterning in xylem cells2015

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y.
    • 学会等名
      Biochemistry and Moleclar Biology 2015 (BMB2015)
    • 発表場所
      Kobe Port Island, Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular basis of plant cell wall patterning: a Rho GTPase-driven symmetry breaking in the two-dimensional microtubule organization2015

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y.
    • 学会等名
      iCeMS International Symposium Hierarchical Dynamics in Soft Materials and Biological Matter
    • 発表場所
      Kyoto University, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spontaneous pattern formation of Rho GTPase in xylem vessel cells2015

    • 著者名/発表者名
      Nagashima, Y., Fukuda, H., Oda, Y.
    • 学会等名
      iCeMS International Symposium Hierarchical Dynamics in Soft Materials and Biological Matter
    • 発表場所
      Kyoto University, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表層微小管の動態制御に基いた二次細胞壁の空間構築2015

    • 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79回大会
    • 発表場所
      新潟 朱鷺メッセ
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 道管において壁孔の空間配置を制御するROP GTPaseシグナルの解析2015

    • 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79回大会
    • 発表場所
      新潟 朱鷺メッセ
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 木部道管への片道切符:細胞壁の不可逆的な機能転換2015

    • 著者名/発表者名
      小田祥久、長島慶宜、杉山友希、佐々木武馬、福田裕穂
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      新潟 朱鷺メッセ
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Secondary cell wall patterning in metaxylem vessels2015

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y.
    • 学会等名
      The 26th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Secondary cell wall patterning in metaxylem vessels.2015

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y., Nagashima, Y., Sugiyama, Y., Fukuda, H.
    • 学会等名
      Front Lines of Plant Cell Wall Research
    • 発表場所
      東大寺総合文化センター・奈良
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二次細胞壁パターン形成の理解に向けた新規微小管付随タンパク質の解析2015

    • 著者名/発表者名
      杉山友希、福田裕穂、小田祥久
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス・東京
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 道管の二次細胞壁パターンを制御する新規ROP エフェクターの解析2015

    • 著者名/発表者名
      長島慶宜, 福田裕穂, 小田祥久
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス・東京
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Novel Coiled-Coil Proteins Regulate Exocyst Association with Cortical Microtubules in Xylem Cells2015

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y., Iida, Y., Nagashima, Y., Sugiyama, Y., Fukuda, H.
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス・東京
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The molecular basis of secondary cell wall patterns: Dynamic interplay of Rho GTPase and cortical cytoskeleton.2014

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y., Nagashima, Y., Sugiyama, Y., Fukuda, H.
    • 学会等名
      38th Naito Conference
    • 発表場所
      ャトレーゼ ガトーキングダム サッポロ・札幌
    • 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] 道管の二次細胞壁パターンを制御する新規ROPシグナル因子の解析2014

    • 著者名/発表者名
      長島慶宜、福田裕穂、小田祥久
    • 学会等名
      日本植物学会年会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス・神奈川
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 二次細胞壁のパターン構築を制御する新規微小管付随タンパク質の同定2014

    • 著者名/発表者名
      杉山友希、福田裕穂、小田祥久
    • 学会等名
      日本植物学会年会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス・神奈川
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Live cell imaging of xylem differentiation: dissecting the molecular basis of secondary cell wall patterning.2014

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y.
    • 学会等名
      International ERATO Higashiyama Live-Holonics Symposium 2014 “Plant Live-Cell Imaging and Microdevices”
    • 発表場所
      名古屋大学・名古屋
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Self-organization of cell wall patterns through the Rho GTPase-cortical microtubule interplay.2014

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y.
    • 学会等名
      ESF/EMBO Conference (Cell polarity and membrane trafficking)
    • 発表場所
      Polonia Castle (Dom Polonii), Pultusk, Poland
    • 年月日
      2014-05-10 – 2014-05-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] The Plant Cell Wall Pattern and Cell Shape. 1st ed, by Hiroo Fukuda, Chapter 72014

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y., Fukuda, H.
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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