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2016 年度 実績報告書

細胞壁の構築と生理機能発現における膜交通の役割と分子機構の解析

計画研究

研究領域植物細胞壁の情報処理システム
研究課題/領域番号 24114003
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

上田 貴志  基礎生物学研究所, 細胞動態研究部門, 教授 (10311333)

研究期間 (年度) 2012-06-28 – 2017-03-31
キーワード膜交通 / 細胞壁 / SNARE / バイオイメージング
研究実績の概要

昨年度に引き続き,細胞壁に異常を持つsyp132変異体の解析を進めた.SYP132は細胞膜で機能する膜融合の実行因子であり,syp132変異体はカロースの異常蓄積という興味深い表現型を示す.SYP132は通常の生育条件下では細胞膜に一様に局在するが,ショ糖を含まない培地へ移植すると細胞膜上の粒状の構造に集積することが見いだされた.この粒状の構造に隣接してカロースの蓄積が見られ,分泌小胞の繋留に関わるExo84も粒状構造と部分的に共局在した.さらに,syp132変異体の細胞内では,細胞膜タンパク質の輸送異常も観察された.これらのことから,SYP132が環境変化に応じた細胞壁成分や細胞膜タンパク質の輸送制御に関与していることが示された.
ゼニゴケを用いた進化細胞生物学的な研究においても進展があった.ゼニゴケには4つのSYP1グループのメンバーが存在する.このうちSYP13メンバーは細胞膜に一様に局在するものの,分裂細胞における細胞板への局在は観察されなかった.一方,SYP12メンバーについては,その一つが細胞板に局在することが明らかとなった.このSYP12メンバーをゲノム編集により破壊すると細胞板形成が異常となることから,細胞板の形成に特定のSYP12メンバーが寄与していることが示された.さらに,別のSYP12メンバーが,苔類に特異的に存在するオルガネラである油体の膜に局在し,その形成に関与することも明らかとなった.これらのことから,SYP1メンバーの機能分化が,細胞壁や細胞板の構築及びオルガネラの新規獲得に深く関与していることが明らかとなった.

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件、 招待講演 10件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] Umea Plant Science Center(Sweden)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Umea Plant Science Center
  • [国際共同研究] ETH(Switzerland)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      ETH
  • [雑誌論文] The trans-Golgi network and the Golgi stacks behave independently during regeneration after Brefeldin A treatment in tobacco BY-2 cells2017

    • 著者名/発表者名
      Ito, Y., Toyooka, K., Fujimoto, M., Ueda, T., Uemura, T. and Nakano A.
    • 雑誌名

      Plant Cell Phys.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/pcp/pcx028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic reorganization of the endomembrane system during spermatogenesis in Marchantia polymorpha2017

    • 著者名/発表者名
      Minamino, N., Kanazawa, T., Nishihama, R., Yamato, T.K., Ishizaki, K., Kohchi, T., Nakano, A. and Ueda, T.
    • 雑誌名

      J. Plant Res.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s10265-017-0909-5

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MONENSIN SENSITIVITY 1 (MON1)/CALCIUM CAFFEINE ZINC SENSITIVITY 1 (CCZ1)-mediated Rab7 activation regulates tapetal programmed cell death and pollen development2017

    • 著者名/発表者名
      Cui, Y., Zhao, Q., Xie, HT., Wong, WS., Gao, C., Ding, Y., Tan, Y., Ueda, T., Zhang, Y. and Jiang, L.
    • 雑誌名

      Plant Physiol.

      巻: 173 ページ: 206-218

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1104/pp.16.00988

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Clathrin-dependent endocytosis is required for immunity mediated by pattern recognition receptor kinases2016

    • 著者名/発表者名
      Mbengue, M., Bourdais, G., Gervasi, F., Beck, M., Zhou, J., Spallek, T., Bartels, S., Boller, T., Ueda, T., Kuhn, H. and Robatzek, S.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA.

      巻: 113 ページ: 11034-11039

    • DOI

      10.1073/pnas.1606004113

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] DRP1-dependent Endocytosis Is Essential for Polar Localization and Boron-induced Degradation of the Borate Transporter BOR1 in Arabidopsis thaliana2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshinari, A., Fujimoto, M., Ueda, T., Inada, N., Naito, S. and Takano, J.
    • 雑誌名

      Plant Cell Phys.

      巻: 57 ページ: 1985-2000

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw121

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ENDOSOMAL RAB EFFECTOR WITH PX-DOMAIN, an Interacting Partner of RAB5 GTPases, Regulates Membrane Trafficking to Protein Storage Vacuoles in Arabidopsis2016

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, H., Inoue, T., Nakano, A. and Ueda, T.
    • 雑誌名

      Plant Cell

      巻: 26 ページ: 1490-0503

    • DOI

      10.1105/tpc.16.00326

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modulation of plant RAB GTPase-mediated membrane trafficking pathway at the interface between plants and obligate biotrophic pathogens2016

    • 著者名/発表者名
      Inada, N., Betsuyaku, S., Shimada, T., Ebine, K., Ito, E., Kutsuna, N., Hasezawa, S., Takano, Y., Fukuda, H., Nakano, A., and Ueda, T.
    • 雑誌名

      Plant Cell Phys.

      巻: 57 ページ: 1854-1864

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw107

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ゼニゴケ二学ぶ植物の膜交通多様化機構2017

    • 著者名/発表者名
      上田貴志
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー 真核細胞のオルガネラ研究最前線
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府,吹田市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼニゴケ精子形成・機能に関わる膜交通システムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      南野尚紀, 金澤建彦,法月卓也,西浜竜一,大和勝幸,石崎公庸,河内孝之,中野明彦,上田貴志
    • 学会等名
      第58回植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県,鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-18
  • [学会発表] ゼニゴケにおけるオートファジーの解析2017

    • 著者名/発表者名
      法月卓也, 金澤建彦,南野尚紀,西浜竜一,河内孝之,中野明彦,上田貴志
    • 学会等名
      第58回植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県,鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-18
  • [学会発表] HOPS/CORVET complexes in vacuolar trafficking pathways of A. thaliana2017

    • 著者名/発表者名
      Kodai Takemoto, Kazuo Ebine, Tatsuaki Goh, Jun Ito, Akihiko Nakano, Takashi Ueda
    • 学会等名
      第58回植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県,鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-18
  • [学会発表] 植物特異的オルガネラの獲得に伴う膜交通経路の再配向2017

    • 著者名/発表者名
      金澤建彦, 森中初音, 海老根一生, 法月拓也, 南野尚紀, 西浜竜一, 河内孝之, 中野明彦, 上田貴志
    • 学会等名
      第58回植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県,鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-18
  • [学会発表] Diversification of membrane trafficking pathways during land plant evolution2017

    • 著者名/発表者名
      上田貴志
    • 学会等名
      第58回植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県,鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanisms of vacuolar membrane fusion regulated by SNARE proteins in plant cells2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ebine, Kodai Takemoto, Chieko Saito, Tomohiro Uemura, Akihiko Nakano, and Takashi Ueda
    • 学会等名
      第58回植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県,鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 植物細胞のダイナミクスを支える膜交通2016

    • 著者名/発表者名
      上田貴志
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県,横浜市)
    • 年月日
      2016-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 陸上植物固有のR-SNAREに存在する挿入配列の機能とその起源2016

    • 著者名/発表者名
      藤本優,海老根一生,石崎公庸,大和勝幸,深尾陽一朗,植村知博,丸山桃子,井坂奈々子,河内孝之,中野明彦,上田貴志
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県,横浜市)
    • 年月日
      2016-12-01
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞内交通システムの研究から探る植物のチカラ2016

    • 著者名/発表者名
      上田貴志
    • 学会等名
      大学共同利用機関シンポジウム2016
    • 発表場所
      秋葉原UDX(東京都,千代田区)
    • 年月日
      2016-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼニゴケで見えてきた細胞骨格と膜交通の深い仲2016

    • 著者名/発表者名
      上田貴志
    • 学会等名
      細胞骨格研究会-PlantCytoskeleton2016-
    • 発表場所
      東京大学(東京都,目黒区)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Twins or Convergence? ~two plant-unique cellular structures acquired during evolution~2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ueda
    • 学会等名
      International Symposium “Front Lines of Plant Cell Wall Research and Beyond”
    • 発表場所
      KKRホテル熱海(静岡県,熱海市)
    • 年月日
      2016-10-05
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Diversification of membrane trafficking pathways ~lessons from the liverwort~2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ueda
    • 学会等名
      EMBO workshop “New model systems for early land plant evolution”
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2016-06-22
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Membrane trafficking system plays important roles in sperm functions of Marchantia polymorpha2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Minamino, Takehiko Kanazawa, Atsuko Era, Ryuichi Nishihama, Katsuyuki T. Yamato, Kimitsune Ishizaki, Takayuki Kohchi, Akihiko Nakano, Takashi Ueda
    • 学会等名
      EMBO Workshop New model system for early land plant evolution
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2016-06-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Cell type-specific reorientation of a trafficking pathway led to acquisition of new organelles during land plant evolution2016

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kanazawa, Hatsune Morinaka, Takuya Norizuki, Atsuko Era, Naoki Minamino, Yu Shikano, Masaru Fujimoto, Tomohiro Uemura, Ryuichi Nishihama, Katsuyuki T. Yamato, Kimitsune Ishizaki, Tomoaki Nishiyama, Takayuki Kohchi, Akihiko Nakano, Takashi Ueda
    • 学会等名
      EMBO Workshop New model system for early land plant evolution
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2016-06-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Diversification of membrane trafficking pathways during land plant evolution2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ueda
    • 学会等名
      1st CRC 1101 symposium, Molecular Encoding of Specificity in Plant Processes
    • 発表場所
      Tuebingen, Germany
    • 年月日
      2016-04-05
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] テイツ/ザイガー 植物生理学・発生学 原著第6版2017

    • 著者名/発表者名
      上田貴志(分担翻訳)
    • 総ページ数
      831
    • 出版者
      講談社
  • [図書] DOJIN BIOSCIENCEシリーズ メンブレントラフィック2016

    • 著者名/発表者名
      上田貴志(分担執筆)
    • 総ページ数
      262
    • 出版者
      化学同人

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公開日: 2018-01-16  

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