傷害による新規オルガネラの誘導機構の解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16085203
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 西村 いくこ 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00241232)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2008
• キーワード: シロイヌナズナ / ERボディ / 傷害応答 / 小胞体 / bグルコシダーゼ / PYK10 / NAI1 / NAI2

研究概要

傷害により小胞体から派生するオルガネラ(ER ボディと命名)の分化誘導とその生理学的意義の解明を行った.ERボディは,NAI1転写因子の制御下で小胞体から形成された.ERボディの形成には,b-glucosidasePYK10と凝集因子NAI2の2つが必要かつ十分であった.食害や傷害により細胞が破壊された際に,ERボディ内のPYK10がJAL1により活性化され,病害虫に対する忌避物質を生産するという新しい生体防御系の存在が見えてきた.

研究成果

• [雑誌論文] A novel membrane fusion-mediated plant immunity against bacterial pathogens. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hatsugai N., Iwasaki S., Tamura K., Kondo M., Fuji K., Ogasawara K., Nishimura M., Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Genes Dev. 23 ページ: 2496-2506
  • 査読あり
• [雑誌論文] GNOM-LIKE1/ERMO1 and SEC24a/ERMO2 Are Required for Maintenance of Endoplasmic Reticulum Morphology in Arabidopsis thaliana. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakano RT., Matsushima R., Ueda H., Tamura K., Shimada T., Li L., Hayashi Y., Kondo M., Nishimura M., Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant Cell. 21 ページ: 3672-3685
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative Analysis of ER Body Morphology in an Arabidopsis Mutant. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nagano AJ., Maekawa A., Nakano RT., Miyahara M., Higaki T., Kutsuna N., Hasezawa S., Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 50 ページ: 2015-2022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antagonistic jacalin-related lectins regulate the size of ER body-type beta-glucosidase complexes in Arabidopsis thaliana. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nagano AJ., Fukao Y., Fujiwara M., Nishimura M., Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 49 ページ: 969-980
  • 査読あり
• [雑誌論文] AtMap1: a DNA microarray for genomic deletion mapping in Arabidopsis thaliana. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nagano AJ., Fukazawa M., Hayashi M., Ikeuchi M., Tsukaya H., Nishimura M., Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant J. 56 ページ: 1058-1065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis KAM2/GRV2 Is required for proper endosome formation and functions in vacuolar sorting and determination of the embryo growth axis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tamura, K., Takahashi, H., Kunieda, T., Fuji, K., Shimada, T., Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant Cell 19 ページ: 320-332
  • 査読あり
• [雑誌論文] AtVAM3 is required for normal specification of idioblasts, myrosin cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ueda, H., Nishiyama, C., Shimada, T., Koumoto, Y., Hayashi, Y., Kondo, M., Takahashi, T., Ohtomo, I., Nishimura, M., Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 47 ページ: 164-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] MAIGO2 is involved in exit of seed storage proteins from the endoplasmic reticulum in Arabidopsis thaliana. (2006)
  • 著者名/発表者名: Li, L., Shimada, T., Takahashi, H., Ueda, H., Fukao, Y., Kondo, M., Nishimura, M., Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant Cell 18 ページ: 3535-3547
  • 査読あり
• [雑誌論文] KATAMARI1/MUR3 is a novel Golgi membrane protein that is required for endomembrane organization in Arabidopsis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tamura, K., Shimada, T., Kondo, M., Nishimura, M., Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant Cell 17 ページ: 1764-1776
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endosomal proteases facilitate the fusion of endosomes with vacuoles at the final step of the endocytotic pathway. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamada, K., Fuji, K., Shimada, T., Nishimura, M., Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant J. 41 ページ: 888-898
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of an ER-body-localized beta-glucosidase via a cytosolic binding partner in damaged tissues of Arabidopsis thaliana. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagano AJ, Matsushima R, Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 46 ページ: 1140-1148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diversity and functions of ER-derived compartments in plants: Are these compartments specific to plant cells? (2004)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I., Matsushima, R., Shimada, T., Nishimura, M.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 136 ページ: 3435-3439
  • 査読あり
• [雑誌論文] NAI1 gene that encodes a basic-helix-loop-helix-type putative transcription factor that regulates the formation of a novel ER-derived structure, the ER body. (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, R., Fukao, Y., Nishimura, M., Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant Cell 16 ページ: 1536-1549
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endoplasmic reticulum-resident proteins are constitutively transported to vacuoles for degradation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tamura, K., Yamada, K., Shimada, T., Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant J. 39 ページ: 393-402
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamic Nuclear Envelope in Arabidopsis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tamura K.
  • 学会等名: XI European Endomembrane Meeting
  • 発表場所: Hotel President, Lecce, Italy
  • 年月日: 2009-09-22
• [学会発表] Plant Defense Strategies Using Vacuoles and Endomembranes. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: Premium International Symposium "Perspectives of Plant Science in the 21st Century " In Celebration of the 50th Anniversary Meeting of JSPP.
  • 発表場所: Nagoya University, Nagoya, Japan
  • 年月日: 2009-03-23
• [学会発表] オルガネラ定量解析システムによるERボディ形態異常変異の解析. (2009)
  • 著者名/発表者名: 永野惇
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学, 名古屋市
  • 年月日: 2009-03-23
• [学会発表] 小胞体の形態と細胞内分布に異常を示すendoplasmic reticulum morphology (ermo)変異体の解析. (2009)
  • 著者名/発表者名: 中野亮平
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学, 名古屋市
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] 小胞体の流動機構の解明～ミオシンに着目して～. (2009)
  • 著者名/発表者名: 上田晴子
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学, 名古屋市
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] シロイヌナズナの病害抵抗性における細胞内輸送の関与. (2009)
  • 著者名/発表者名: 運天修
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学, 名古屋市
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] 高等植物における細胞核の形作りの分子機構. (2009)
  • 著者名/発表者名: 田村謙太郎
  • 学会等名: 第11回植物オルガネラワークショップ
  • 発表場所: 名古屋大学, 名古屋市
  • 年月日: 2009-03-20
• [学会発表] endoplasmic reticulum morphology (ermo) mutants of Arabidopsis thaliana develop a number of novel ER-derived structures in the cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Thomas Nakano
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: ポートピアホテル, 神戸市
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Plant Vacuoles as a Key Player of Two Defense Strategies against Invading Viral and Bacterial Pathogens. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: シンポジウム「オルガネラダイナミクスー形成・分解と機能制御」, ポートピアホテル, 神戸市
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] 遺伝子発現量多型と全ゲノム関連解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 永野惇
  • 学会等名: 第40回種生物学シンポジウム, デュープレックスセミナーホテル
  • 発表場所: 守谷市
  • 年月日: 2008-12-07
• [学会発表] オルガネラ定量解析から見えること～ER bodyを例にして (2008)
  • 著者名/発表者名: 永野惇
  • 学会等名: 第72回日本植物学会大会
  • 発表場所: 高知大学, 高知市
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] Two different types of vacuole-mediated defense strategies against virus and bacterial pathogens. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: 植物微生物研究会・第18回研究交流会
  • 発表場所: 奈良女子大学, 奈良市
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] Different Vacuole- Mediated-Defense Strategies Against Invading Viral and Bacterial Pathogens. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: The 55th NIBB Conference "Frontiers of Plant Science in the 21st Century".
  • 発表場所: Okazaki Conference Center, Okazaki, Japan
  • 年月日: 2008-09-13
• [学会発表] 植物の感染防御機構における細胞内輸送系の関与. (2008)
  • 著者名/発表者名: 初谷紀幸
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター, 札幌市
  • 年月日: 2008-03-20
• [学会発表] Vacuolar sorting and vacuolar processing systems in higher plants. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: Plant Cell Biology Conference, Max-Planck-Institute
  • 発表場所: Cologne, Germany
  • 年月日: 20070904-20070906
• [学会発表] Molecular analyses of endomembrane organisaiton using Arabidopsis mutants. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tamura, K.
  • 学会等名: European Endomembrane Club-2007 Meeting
  • 発表場所: Oxford, UK
  • 年月日: 20070829-20070831
• [学会発表] Vacuolar sorting mechanism in plants. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: 19th FAOBMB Conference
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20070528-20070530
• [学会発表] 植物の液胞選別輸送の分子機構. (2007)
  • 著者名/発表者名: 西村いくこ
  • 学会等名: 日本分子生物学会ワークショップ「タンパク質の品質管理とオルガネラダイナミクス」
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 横浜市
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] 高等植物における細胞核の機能解析. (2007)
  • 著者名/発表者名: 田村謙太郎
  • 学会等名: 第7回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 2007-09-26
• [学会発表] Jacalin related lectinとGDSL lipase like proteinはERボディ局在β-グルコシダーゼ複合体のサイズを制御する (2007)
  • 著者名/発表者名: 永野惇
  • 学会等名: 第48回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 松山大学, 松山市
  • 年月日: 2007-03-28
• [学会発表] Vacuolar processing enzyme (VPE): an executor of vacuole-mediated cell death in plants. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress. Symposium "Plant Development and Cell Death: View from Cell Biology".
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center, Kyoto
  • 年月日: 20060618-20060623
• [学会発表] Involvement of vacuolar processing enzyme (VPE) in plant cell death. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: The 53rd NIBB Conference "Dynamic Organelles in Plants".
  • 発表場所: Okazaki Conference Center, Okazaki
  • 年月日: 20060614-20060617
• [学会発表] Vacuolar processing enzyme responsible for programmed cell death in plants. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: The NAIST COE Symposium "Frontiers in Plant Immunity Research".
  • 発表場所: Nara Instittute of Science and Technlogy, Nara
  • 年月日: 2006-06-24
• [学会発表] シロイヌナズナAtVAM3 (SNAREタンパク質VAM3ホモログ)はミロシン細胞の分化に関与する (2006)
  • 著者名/発表者名: 上田晴子
  • 学会等名: 第47回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 筑波大学, つくば市
  • 年月日: 2006-03-21
• [学会発表] ERボディ局在β-グルコシダーゼの活性に影響を与えるサイトゾル型Jacalin like lectinの探索 (2006)
  • 著者名/発表者名: 永野惇
  • 学会等名: 第47回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 筑波大学, つくば市
  • 年月日: 2006-03-20
• [学会発表] シロイヌナズナに存在するER bodyの形成過程の解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 前川晃徳
  • 学会等名: 第47回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 筑波大学, つくば市
  • 年月日: 2006-03-20
• [学会発表] 植物の生体防御とオルガネラ分化. 植物の環境適応戦略としてのオルガネラ分化 (2005)
  • 著者名/発表者名: 西村いくこ
  • 学会等名: 第46回日本植物生理学会年会シンポジウム
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター, 新潟市
  • 年月日: 2005-03-26
• [学会発表] 植物のプログラム細胞死を制御する液胞プロセシング酵素VPE, 植物の防御機構と過敏感反応シグナル伝達 (2005)
  • 著者名/発表者名: 西村いくこ
  • 学会等名: 第46回日本植物生理学会年会シンポジウム
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター, 新潟市
  • 年月日: 2005-03-26
• [学会発表] ERボディに局在するβ-グルコシダーゼPYK10の解析. (2005)
  • 著者名/発表者名: 永野惇
  • 学会等名: 第46回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター, 新潟市
  • 年月日: 2005-03-24
• [学会発表] Vacuolar processing enzymes involved in plant programmed cell death. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: Gordon Research Conference "Plant Senescence and cell death"
  • 発表場所: Mt. Holleyoke, USA
  • 年月日: 20040626-20040703
• [学会発表] シロイヌナズナkatamari1変異体では細胞内膜系の構造が異常になるー細胞内膜系の構造異常を示すシロイヌナズナkatamari1変異体 (2004)
  • 著者名/発表者名: 田村謙太郎
  • 学会等名: 第27回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル, 神戸市
  • 年月日: 2004-12-09
• [図書] プラントミメティックスー植物に学ぶ(甲斐昌一, 他監修, 植物の小胞体由来の構造体) (2006)
  • 著者名/発表者名: 松島良, 嶋田知生, 西村いくこ
  • 総ページ数: 293-298
  • 出版者: NTS
• [図書] 植物細胞工学シリーズ22「新版植物の細胞を観る実験プロトコール」(福田裕穂他監修, 液胞の可視化と細胞内膜系異常を示す変異体の単離) (2006)
  • 著者名/発表者名: 田村謙太郎, 西村いくこ
  • 総ページ数: 221-224
  • 出版者: 秀潤社
• [図書] The Plant Endoplasmic Reticulum.(Ed. By D. Robinson) (2006)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I., Shimada, T.
  • 総ページ数: 141-154
  • 出版者: Springer Verlag
• [図書] 植物細胞工学シリーズ20「新版 植物ホルモンのシグナル伝達」(ジャスモン酸により誘導される小胞体由来の新規構造体., 細胞工学別冊) (2004)
  • 著者名/発表者名: 松島良, 西村いくこ
  • 総ページ数: 209-212
  • 出版者: 秀潤社
• [備考] 朝日新聞「細胞小器官に必須遺伝子」2008年11月7日
• [備考] 日経産業新聞「防虫力つける遺伝子」2008年10月23日
• [備考] 科学新聞「植物の新規細胞小器官"ERボディ"の形成機構」2008年10月3日
• [産業財産権] erボディ形成能を有する遺伝子およびその利用 (2010)
  • 発明者名: 山田健志, 西村幹夫, 西村いくこ
  • 権利者名: 基礎生物学研究所, 京都大学
  • 産業財産権番号: 特願2010-068055
  • 出願年月日: 2010-03-24
  • 取得年月日: 2010-03-24