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2017 年度 実績報告書

「植物のダイニン」探索

研究課題

研究課題/領域番号 15K14540
研究機関名古屋大学

研究代表者

五島 剛太  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (20447840)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード細胞内輸送 / 微小管 / ヒメツリガネゴケ / キネシン
研究実績の概要

前年度までに、キネシン-14の一つであるKCBPタンパク質が細胞内の一部のオルガネラの逆行輸送を担うことが明らかとなった(Yamada et al. J Cell Biol. 2017)。しかしながら、キネシン-14サブファミリーの中にはまだ機能が明らかにされていない遺伝子もいくつか存在し、それらもまた逆行輸送を担っている可能性も考えられたため、他のキネシン-14についても詳細な解析を行った。
KCHタンパク質ははアミノ末端側にカルポニンホモロジー(CH)ドメインを持つことで特徴付けられるII型キネシン-14である。被子植物のKCHは微小管とアクチンの両方に結合する活性を持つことが報告されているが、高い遺伝子重複が問題となり遺伝学的解析は部分的であり、その機能の全貌は不明であった。そこで、ヒメツリガネゴケで4つ存在するKCHの局在解析、表現型解析を行った。すなわち、KCH遺伝子産物をそれぞれGFPで可視化して細胞内動態を調べるとともに、相同組換えを用いて4つすべてを遺伝子破壊したトランスジェニック株を作成して細胞内の動態を観察した。以下の新しい知見を得た。
1)KCHは原糸体頂端細胞の先端に局在すること
2)細胞先端で細胞骨格の集合体の安定的な維持に必要であること
3)細胞周期の大部分で、核の逆行輸送に寄与していること
細胞伸長には微小管とアクチンの両方が必要とされること、KCHが微小管とアクチンの両方に結合する活性を持つことから、KCHは核の輸送を担うとともに微小管とアクチンを架橋することで細胞伸長に寄与するキネシンである可能性がある。一方、興味深いことに、アクチン結合能を有するCHドメインを欠いたKCHも野生型と同様の機能を保持していることもわかった。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Multiple kinesin-14 family members drive microtubule minus end-directed transport in plant cells2017

    • 著者名/発表者名
      Yamada Moe、Tanaka-Takiguchi Yohko、Hayashi Masahito、Nishina Momoko、Goshima Gohta
    • 雑誌名

      J. Cell Biol.

      巻: 216 ページ: 1705~1714

    • DOI

      10.1083/jcb.201610065

    • 査読あり
  • [学会発表] 植物特異的なキネシン -14 の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      山田 萌恵
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] Spatiotemporal localization of outer kinetochore proteins in the moss Physcomitrella patens2017

    • 著者名/発表者名
      Elena Kozgnova
    • 学会等名
      Plant Biology 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 微小管上の逆行輸送を担うキネシンの同定2017

    • 著者名/発表者名
      山田 萌恵
    • 学会等名
      第7回分子モーター討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] Multiple kinesin-14 family members drive microtubule minus-end-directed transport in plant cells2017

    • 著者名/発表者名
      山田 萌恵
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] Functional characterisation of microtubule-depolymerising kinesin-13 in the moss Physcomitrella patens2017

    • 著者名/発表者名
      Leong Shu Yao
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] 植物細胞における逆行性キネシンの機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      山田 萌恵
    • 学会等名
      第17回植物細胞周期合同セミナー
  • [学会発表] 植物特異的なキネシンKCHの機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      山田 萌恵
    • 学会等名
      植物細胞骨格研究会-PlantCytoskeleton2017-
  • [備考] 五島研究室ホームページ

    • URL

      http://bunshi4.bio.nagoya-u.ac.jp/~tenure2/goshima.html

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公開日: 2018-12-17  

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