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2015 年度 実施状況報告書

タペート層のオートファジー制御によるイネ冷温障害打破の試み

研究課題

研究課題/領域番号 15K21450
研究機関東京工科大学

研究代表者

来須 孝光  東京工科大学, 応用生物学部, 助教 (50422499)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードオートファジー / イネ / タペート細胞 / 花粉 / 温度ストレス / 転写制御 / ストレス耐性
研究実績の概要

本研究は、1.タペート細胞の時期特異的オートファジー制御によるイネの冷温障害緩和の検証、2.タペート細胞分解をモデルに組織再編成におけるプログラム細胞死(PCD)とオートファジーの関連性および制御機構の解明を目指している。本年度は、イネのオートファジー欠損変異体(Osatg7-1)及び、タペート分解制御の中心と想定されているbHLH 型転写因子変異体(eat1)を利用し、以下の3課題を中心に検証を進めた。
(1)イネ出穂期の冷温ストレスにおけるオートファジー機構の解明:本計画では、オートファジー可視化マーカー(GFP-ATG8a)を複数の葯特異的プロモーターにより発現させ解析を進めているが、プロモーターの一部がストレスにより活性低下を受ける可能性が示唆され、オートファジー動態の可視化に一部問題が生じている。現在異なるプロモーターによる解析を進めている。一方、Osatg7-1では、花粉発達に必須な植物ホルモンであるジベレリン(GA)の低下が観察されており、GA添加による花粉回復効果の検証に関しては順調に進んでいる。
(2) タペート細胞の時期特異的オートファジー制御によるイネの冷温障害緩和の検証:時期特異的オートファジー制御は、組織特異性の部分に関して当初計画に比べ解析が若干遅れている。プロモーター改変および新たに選抜したオートファジー制御化合物候補の検証を中心にさまざまな手法を試み、ストレス耐性付与の検証を進める予定である。
(3) タペート細胞をモデルとしたオートファジーと転写ネットワークによるPCD相互関連性の検証:タペートにおけるオートファジー制御機構の解明に関して予想以上の進展を見せている。eat1におけるオートファジー動態の検証や、転写ネットワークによるオートファジー活性制御のメカニズムに関して、イメージングやオミクス解析を用いて進めており、順調に研究は進んでいる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

タペート細胞におけるオートファジー制御機構の解明に関して予想以上の進展を見せている。一方、タペート細胞における時期特異的オートファジー制御手法の開発に関しては、組織特異性の部分で問題が生じており、当初の計画に比べ解析が若干遅れている。但し、プロモーター改変および新たに選抜したオートファジー制御化合物候補を用いた解析も進めており、おおむね計画通りに研究は進んでいる。

今後の研究の推進方策

タペート細胞におけるオートファジー制御機構の解明は、人為的なオートファジー制御手法開発への重要な基礎的知見となるだけでなく、学術的に重要な発見が期待されることから、次年度も継続的に解析を進める。一方、難航しているタペート細胞における時期特異的オートファジー制御に関しては、プロモーター改変および新規化合物の検証を中心にさまざまな手法を試み、ストレス耐性付与の検証を進める。

次年度使用額が生じた理由

2016年3月の出張経費が当初予定よりも少なかったため、旅費精算の結果、次年度への繰越予算が生じた。

次年度使用額の使用計画

本繰越予算(2,322円)とH28年度予算を併せ、次年度は実験試薬の購入・旅費・受託解析費・英文校正費等への支出を計画している。

  • 研究成果

    (44件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Establishment of monitoring methods for autophagy in rice reveals autophagic recycling of chloroplasts and root plastids during energy limitation.2015

    • 著者名/発表者名
      Izumi M., Hidema J., Wada S., Kondo E., Kurusu T., Kuchitsu K., Makino A., Ishida H.
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 167 ページ: 1307-1320

    • DOI

      10.1104/pp.114.254078.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comprehensive analysis of transcriptome response to salinity stress in the halophytic turf grass Sporobolus virginicus.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto N., Takano T., Tanaka K., Ishige T., Terashima S., Endo C., Kurusu T., Yajima S., Yano K., Tada Y.
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 6 ページ: e241

    • DOI

      10.3389/fpls.2015.00241.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autophagy supports biomass production and nitrogen use efficiency at the vegetative stage in rice.2015

    • 著者名/発表者名
      Wada S., Hayashida Y., Izumi M., Kurusu T., Hanamata S., Kanno K., Kojima S., Yamaya T., Kuchitsu K., Makino A., Ishida H.
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 168 ページ: 60-73

    • DOI

      10.1104/pp.15.00242.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Plant signaling networks involving Ca2+ and Rboh/Nox-mediated ROS production under salinity stress.2015

    • 著者名/発表者名
      Kurusu T., Kuchitsu K., Tada Y.
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 6 ページ: e247

    • DOI

      10.3389/fpls.2015.00427.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] イネの生殖器官発達におけるオートファジーの新たな役割.2015

    • 著者名/発表者名
      来須孝光、花俣繁、小谷野智子、朽津和幸
    • 雑誌名

      バイオイメージング

      巻: 24 ページ: 7-11

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Identification of chimeric repressors involved in programmed cell death and innate immunity in Arabidopsis2016

    • 著者名/発表者名
      Takabayashi H., Ichida K., Mitsuda N., Takagi M., Tada Y., Kurusu T.
    • 学会等名
      Annual Meeting of JSPP 2016
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-20
  • [学会発表] Characterization of novel chemical compounds that active or suppress plant defense responses2016

    • 著者名/発表者名
      Nakano M., Kitahata N., Kitahata T., Yoshida A., Suetsugu M., Kurusu T., Hiratsuka K., Asami T., Kuchitsu K.
    • 学会等名
      Annual Meeting of JSPP 2016
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-20
  • [学会発表] Analyzing the interrelationship between the two layers of defense responses using a mutant cryptogein in tobacco BY-2 cells2016

    • 著者名/発表者名
      Hanamata S., Takeuchi K., Ohshima T., Okada M., Kurusu T., Kitahata N., Kuchisu K.
    • 学会等名
      Annual Meeting of JSPP 2016
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-20
  • [学会発表] Physiological roles of autophagy in the regulation of development and metabolism in rice2016

    • 著者名/発表者名
      Kurusu T., Toh B., Sera Y., Sakamoto S., Hanamata S., Ono S., Okazaki Y., Nihira K., Kitahata N., Kojima M., Sakakibara H., Saito K., Nonomura K., Mitsuda N., Tada Y., Kuchitsu K.
    • 学会等名
      Annual Meeting of JSPP 2016
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-18
  • [学会発表] Physiological roles of autophagy in the regulation of development and metabolism in rice2016

    • 著者名/発表者名
      Kurusu T., Toh B., Sera Y., Sakamoto S., Hanamata S., Ono S., Okazaki Y., Nihira K., Kitahata N., Kojima M., Sakakibara H., Saito K., Nonomura K., Mitsuda N., Tada Y., Kuchitsu K.
    • 学会等名
      TUS International symposium 2016
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-17
    • 国際学会
  • [学会発表] 転写因子キメラリプレッサー過剰発現シロイヌナズナ系統における植物免疫応答性の解析2015

    • 著者名/発表者名
      高林宏樹、市田佳菜絵、光田展隆、高木優、多田雄一、来須孝光
    • 学会等名
      第1回イメージングフロンティアセンターシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-12-25 – 2015-12-25
  • [学会発表] 新規植物免疫活性化剤のハイスループットスクリーニングと作用機序の解析2015

    • 著者名/発表者名
      吉田亜祐美、北畑信隆、吉川岳史、平塚和之、来須孝光、浅見忠男、朽津和幸
    • 学会等名
      第1回イメージングフロンティアセンターシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-12-25 – 2015-12-25
  • [学会発表] タバコ培養細胞BY-2におけるオートファジーの細胞周期に依存した制御2015

    • 著者名/発表者名
      花俣繁、来須孝光、朽津和幸
    • 学会等名
      第1回イメージングフロンティアセンターシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-12-25 – 2015-12-25
  • [学会発表] シロイヌナズナの感染防御応答・プログラム細胞死制御におけるS型陰イオンチャネルの機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      三塚大貴、別役重之、来須孝光、朽津和幸
    • 学会等名
      第1回イメージングフロンティアセンターシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-12-25 – 2015-12-25
  • [学会発表] エンドサイトーシスを介したシロイヌナズナの感染防御応答の制御機構のイメージング解析2015

    • 著者名/発表者名
      羽山大介、大滝幹、北畑信隆、花俣繁、来須孝光、海老根一生、筒井友和、上田貴志、朽津和幸
    • 学会等名
      第1回イメージングフロンティアセンターシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-12-25 – 2015-12-25
  • [学会発表] イネ葯の花粉形成過程におけるタペート細胞のオートファジー動態とプログラム細胞死における役割の解析2015

    • 著者名/発表者名
      陶文紀、花俣繁、来須孝光、朽津和幸
    • 学会等名
      第1回イメージングフロンティアセンターシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-12-25 – 2015-12-25
  • [学会発表] イネの感染防御応答におけるオートファジーの役割の解析2015

    • 著者名/発表者名
      二平耕太朗、花俣繁、来須孝光、朽津和幸
    • 学会等名
      第1回イメージングフロンティアセンターシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-12-25 – 2015-12-25
  • [学会発表] イネの花粉・種子形成および代謝制御におけるオートファジーの役割2015

    • 著者名/発表者名
      来須孝光、瀬良ゆり、坂本真吾、陶文紀、花俣繁、岡咲洋三、二平耕太朗、小嶋美紀子、北畑信隆、榊原均、斉藤和季、光田展隆、多田雄一、朽津和幸
    • 学会等名
      第1回イメージングフロンティアセンターシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-12-25 – 2015-12-25
  • [学会発表] CRES-T法を用いた植物免疫応答のプログラム細胞死制御に関与する転写因子の探索2015

    • 著者名/発表者名
      市田佳菜絵、来須孝光、光田展隆、高木優、多田雄一
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-03 – 2015-12-03
  • [学会発表] ソナレシバのデハイドリン遺伝子を導入したシロイヌナズナのストレス耐性2015

    • 著者名/発表者名
      遠藤千里、来須孝光、多田雄一
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-02 – 2015-12-02
  • [学会発表] ソナレシバのカリウムトランスポーターの解析2015

    • 著者名/発表者名
      多田雄一、且原真木、遠藤千里、来須孝光
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-02 – 2015-12-02
  • [学会発表] 植物はオートファジーをどのように活用しているか?: イネの生殖・種子形成、代謝制御におけるオートファジーの役割2015

    • 著者名/発表者名
      朽津和幸、来須孝光、花俣繁
    • 学会等名
      第9回オートファジー研究会
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫県淡路市)
    • 年月日
      2015-11-17 – 2015-11-17
  • [学会発表] イネの花粉形成過程のオートファジー・脂質動態の解析2015

    • 著者名/発表者名
      花俣繁、来須孝光、陶文紀、岡咲洋三、二平耕太朗、小嶋美紀子、徳永京也、北畑信隆、榊原均、斉藤和季、多田雄一、小関泰之、朽津和幸
    • 学会等名
      第9回オートファジー研究会
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫県淡路市)
    • 年月日
      2015-11-17 – 2015-11-17
  • [学会発表] Roles of autophagy during male reproductive development in rice2015

    • 著者名/発表者名
      Toh B., Kurusu T., Okazaki Y., Nihira K., Hanamata S., Koyano T., Kitahata N., Nagata N., Saito K., Kuchitsu K.
    • 学会等名
      International Quantum Biofingormatics (QBIC) Workshop 2015
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-10-17 – 2015-10-17
    • 国際学会
  • [学会発表] 転写因子キメラリプレッサー過剰発現シロイヌナズナ系統を利用した植物免疫応答のプログラム細胞死制御機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      高林宏樹、市田佳菜絵、光田展隆、高木優、多田雄一、来須孝光
    • 学会等名
      第24回日本バイオイメージング学会学術集会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-28
  • [学会発表] イネの花粉・種子形成および代謝制御におけるオートファジーの役割2015

    • 著者名/発表者名
      来須孝光、陶文紀、花俣繁、岡咲洋三、二平耕太朗、小嶋美紀子、徳永京也、北畑信隆、榊原均、斉藤和季、多田雄一、小関泰之、朽津和幸
    • 学会等名
      第24回日本バイオイメージング学会学術集会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-28
  • [学会発表] タバコ培養細胞BY-2におけるオートファジーの細胞周期に依存した制御2015

    • 著者名/発表者名
      花俣繁、来須孝光、朽津和幸
    • 学会等名
      第24回日本バイオイメージング学会学術集会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2015-09-27 – 2015-09-27
  • [学会発表] エンドサイトーシスを介したシロイヌナズナの感染防御応答の制御機構のイメージング解析2015

    • 著者名/発表者名
      羽山大介、大滝幹、北畑信隆、花俣繁、来須孝光、海老根一生、筒井友和、上田貴志、朽津和幸
    • 学会等名
      第24回日本バイオイメージング学会学術集会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2015-09-27 – 2015-09-27
  • [学会発表] 活性酸素種の生成を指標とした新規植物抵抗性誘導剤の探索と作用機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      吉田亜祐美、北畑信隆、吉川岳史、中野正貴、平塚和之、来須孝光、浅見忠男、朽津和幸
    • 学会等名
      植物微生物研究会第25 回研究交流会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-15
  • [学会発表] ソナレシバのglycine-rich RNA-binding proteinを発現するシロイヌナズナの耐塩性と遺伝子発現解析2015

    • 著者名/発表者名
      多田雄一、且原真木、尾崎崇一、寺島伸、遠藤千里、矢野健太郎、来須孝光
    • 学会等名
      日本育種学会第128回講演会
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-12 – 2015-09-12
  • [学会発表] CRES-T 法を用いた植物免疫応答のプログラム細胞死制御に関与する転写因子の探索2015

    • 著者名/発表者名
      市田佳菜絵,高林宏樹,光田展隆,高木優,多田雄一,来須孝光
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-08 – 2015-09-08
  • [学会発表] Roles of autophagy during male reproductive development and sexual reproduction in rice.2015

    • 著者名/発表者名
      Kurusu T., Toh B., Hanamata S., Kubo T., Okazaki Y., Ohnishi T., Nagata N., Saito K., Kinoshita T., Kurata N., Tada Y., Kuchitsu K.
    • 学会等名
      (The 79th Annual Meeting of the Botanical Society of Japan
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-07 – 2015-09-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 転写因子キメラリプレッサー過剰発現シロイヌナズナ系統における植物免疫応答性の解析2015

    • 著者名/発表者名
      高林宏樹、市田佳菜絵、光田展隆、高木優、多田雄一、来須孝光
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-07 – 2015-09-07
  • [学会発表] イネの生殖・種子登熟におけるオートファジーの役割2015

    • 著者名/発表者名
      花俣繁、来須孝光、陶文紀、岡咲洋三、二平耕太朗、北畑信隆、小嶋美紀子、永田典子、榊原均、斉藤和季、多田雄一、朽津和幸
    • 学会等名
      第1回植物栄養研究会
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-04
  • [学会発表] イネの花粉・種子形成および代謝制御におけるオートファジーの役割2015

    • 著者名/発表者名
      来須孝光、陶文紀、花俣繁、岡咲洋三、二平耕太朗、北畑信隆、小嶋美紀子、榊原均、斉藤和季、多田雄一、朽津和幸
    • 学会等名
      第33回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 発表場所
      東京大学弥生キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-08-12 – 2015-08-12
  • [学会発表] 新規植物免疫活性化剤の選抜と作用機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      吉田亜祐美、北畑信隆、吉川岳史、大滝幹、上田貴志、来須孝光、浅見忠男、朽津和幸
    • 学会等名
      第33回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 発表場所
      東京大学弥生キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-08-11 – 2015-08-11
  • [学会発表] 塩性植物ソナレシバのRNA-seqによるトランスクリプトーム解析2015

    • 著者名/発表者名
      多田雄一、山本直樹、高野友之、田中啓介、石毛太一郎、寺島伸、遠藤千里、矢嶋俊介、矢野健太郎、来須孝光
    • 学会等名
      第33回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 発表場所
      東京大学弥生キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-08-11 – 2015-08-11
  • [学会発表] 新規植物免疫活性化剤の探索と作用機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      吉田亜祐美、北畑信隆、吉川岳史、八木智華子、来須孝光、浅見忠男、朽津和幸
    • 学会等名
      東京理科大学研究推進機構総合研究院 アグリ・バイオ工学研究部門 公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-07-17 – 2015-07-17
  • [学会発表] 植物免疫の化学制御2015

    • 著者名/発表者名
      北畑信隆、来須孝光、浅見忠男、朽津和幸
    • 学会等名
      東京理科大学研究推進機構総合研究院 アグリ・バイオ工学研究部門 公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-07-17 – 2015-07-17
  • [学会発表] 植物の感染防御応答・プログラム細胞死制における S型陰イオンチャネルの機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      三塚大貴、八木智華子、来須孝光、別役重之、祢宜淳太郎、射場厚、朽津和幸
    • 学会等名
      東京理科大学研究推進機構総合研究院 アグリ・バイオ工学研究部門 公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-07-17 – 2015-07-17
  • [学会発表] 細胞内膜交通系を介したシロイヌナズナの感染防御応答の制御機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      羽山大介、大滝幹、河村康希、北畑信隆、花俣繁、来須孝光、海老根一生、上田貴志、朽津和幸
    • 学会等名
      東京理科大学研究推進機構総合研究院 アグリ・バイオ工学研究部門 公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-07-17 – 2015-07-17
  • [学会発表] イネの生殖器官発達と種子登熟におけるオートファジーの役割の解析とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      花俣繁、来須孝光、陶文紀、二平耕太朗、岡咲洋三、北畑信隆、木下哲、小嶋美紀子、榊原均、斉藤和季、朽津和幸
    • 学会等名
      東京理科大学研究推進機構総合研究院 アグリ・バイオ工学研究部門 公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-07-17 – 2015-07-17
  • [学会発表] イネの生殖器官発達におけるオートファジーの役割~オートファジー制御によるイネ冷温障害打破を目指して~2015

    • 著者名/発表者名
      来須孝光、陶文紀、岡咲洋三、花俣繁、北畑信隆、小嶋美紀子、榊原均、斉藤和季、朽津和幸、多田雄一
    • 学会等名
      第60回低温生物工学会2015大会
    • 発表場所
      東京工科大学八王子キャンパス(東京都八王子市)
    • 年月日
      2015-05-31 – 2015-05-31
  • [図書] Programmed cell death in plant immunity: Cellular reorganization, signaling and cell cycle dependence in cultured cells as a model system. In: Plant Programmed Cell Death.2015

    • 著者名/発表者名
      Kurusu T., Higaki T., Kuchitsu K.
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      Springer International Publishing

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公開日: 2017-01-06  

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