葉緑体光定位運動におけるphot2の情報発現機構の解析

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17084006
• 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: 九州大学 (2008-2009); 基礎生物学研究所 (2005-2007)
• 研究代表者: 和田 正三 九州大学, 大学院・理学研究院, 特任教授 (60011681)
• 研究分担者: 鐘ヶ江 健 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (70264588)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 環境応答 / 光 / 青色光 / 光受容体 / 葉緑体 / 運動 / フォトトロピン

研究概要

青色光受容体であるフォトトロピン2(phot2)は葉緑体光逃避反応の光受容体である。しかしphot2はphot1と伴に葉緑体集合反応の光受容体でもある。このphot2の相反する作用がどのようにして起こりうるのかを明らかにするのが本研究の目的である。本研究では葉緑体逃避反応に作用するphot2は葉緑体上に、集合反応を誘導するphot2は細胞膜上に分かれて作用していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] The speed of intracellular signal transfer for chloroplast movement (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, H., M. Wada.
  • 雑誌名: Plant Signal & Behavior (in press)
• [雑誌論文] Chloroplasts do not have a polarity for light-induced accumulation movement (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, H., H. Yamashita, M. Wada.
  • 雑誌名: J. Plant Research 122 ページ: 131-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous visualization of two protein complexes in a single plant cell using multicolor fluorescence complementation analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Kodama, Y., M. Wada.
  • 雑誌名: Plant Mol. Biol. 70 ページ: 211-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Short actin-based mechanism for light-directed chloroplast movement in Arabidopsis (2009)
  • 著者名/発表者名: Kadota, A., N. Yamada, N. Suetsugu, M. Hirose, C. Saito, K. Shoji, S. Ichikawa, T. Kagawa, A. Nakano, M. Wada.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106 ページ: 13106-13111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blue light-induced phototropism of inflorescence stems and petioles is mediated by phototropin family members phot1 and phot2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Kagawa, T., M. Kimura, M. Wada.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 50 ページ: 1774-1785
  • 査読あり
• [雑誌論文] Speed of signal transfer in the chloroplast accumulation response. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, H., M. Wada.
  • 雑誌名: J. Plant Research 123(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blue light diminishes interaction of PAS/LOV proteins, putative blue light receptors in Arabidopsis thaliana, with their interacting partners (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogura, Y., A. Komatsu, K. Zikihara, T. Nanjo, S. Tokutomi, M. Wada, T. Kiyosue.
  • 雑誌名: J. Plant Research 121 ページ: 97-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low temperature-induced chloroplast relocation mediated by a blue light receptor, phototropin 2, in fern gametophytes (2008)
  • 著者名/発表者名: Kodama, Y., H. Tsuboi, T. Kagawa, M. Wada.
  • 雑誌名: J. Plant Research 121 ページ: 441-448
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chloroplast outer envelope protein CHUP1 is essential for chloroplast anchorage to the plasma membrane and chloroplast movement (2008)
  • 著者名/発表者名: Oikawa, K., A. Yamasato, S. -G. Kong, M. Kasahara, M. Nakai, F. Takahashi, Y. Ogura, T. Kagawa, M. Wada
  • 雑誌名: Plant Physiol. 148 ページ: 829-842
  • 査読あり
• [雑誌論文] PAS/LOV proteins: A proposed new class of plant blue light receptor (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogura, Y., S. Tokutomi, M. Wada, T. Kiyosue.
  • 雑誌名: Plant Signaling Behavior 3 ページ: 966-968
• [雑誌論文] Fern as a model system to study photomorphogenesis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 雑誌名: J. Plant Research 120 ページ: 3-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phytochromedependent photomovement responses mediated by phototropin family proteins in Cryptogam plants (2007)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., M. Wada.
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. 83 ページ: 87-93
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chloroplast photorelocation movement mediated by phototropin family proteins in green plants (2007)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., M. Wada.
  • 雑誌名: Biological Chemistry 388 ページ: 927-935
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phototropins and neochrome1 mediate nuclear movement in the fern Adiantum capillus-veneris (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, H., N. Suetsugu, H. Kawai -Toyooka M. Wada.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 48 ページ: 892-896
  • 査読あり
• [雑誌論文] AUREOCHROME a photoreceptor required for photomorphogenesis in stramenopiles (2007)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, F., D. Yamagata, M. Ishikawa, Y. Fukamatsu, Y. Ogura, K. Kasahara, T. Kiyosue, M. Kikuyama, M. Wada, H. Kataoka.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104 ページ: 19625-19630
  • 査読あり
• [雑誌論文] The fern Adiantum capillus-veneris lacks stomatal responses to blue light (2006)
  • 著者名/発表者名: Doi, M., M. Wada, K. Shimazaki.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 47 ページ: 748-755
  • 査読あり
• [雑誌論文] Negative phototropic response of rhizoid cells in the fern Adiantum capillus-veneris. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, H., N. Suetsugu, M. Wada.
  • 雑誌名: J. Plant Research 119 ページ: 505-512
  • 査読あり
• [雑誌論文] A single chromoprotein with triple chromophores acts as both a phytochrome and a phototropin (2006)
  • 著者名/発表者名: Kanegae, T., E. Hayashida, C. Kuramoto, M. Wada.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103 ページ: 17997-18001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of expressed sequence tags in prothallia of Adiantum capillus-veneris (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, D., K. Sutoh, H. Kanegae, T. Horiguchi, K. Matsuoka, H. Fukuda, M. Wada.
  • 雑誌名: J. Plant Research 118 ページ: 223-227
  • 査読あり
• [雑誌論文] An auxilin-like J-domain protein, JAC1, regulates phototropin-mediated chloroplast movement in Arabidopsis thaliana (2005)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., T. Kagawa, M. Wada.
  • 雑誌名: Plant Physiology 139 ページ: 151-162
  • 査読あり
• [雑誌論文] A chimeric photoreceptor gene, NEOCHROME, has arisen twice during plant evolution. (2005)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., F. Mittmann, G. Wagner, J. Hughes, M. Wada.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102 ページ: 13705-13709
  • 査読あり
• [学会発表] CHLROPLAST MOVEMENT is mediated by phototropin family proteins, but how? (2009)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Comemorative symposium for International Prize for Biology, Kyoto
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20091102-20091103
• [学会発表] The mechanism of chloroplast photorelocation movement. (2009)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: 9th IPMB Congress
  • 発表場所: St. Louis, Missouri, USA
  • 年月日: 20091025-20091030
• [学会発表] Precise analyses of chloroplast behavior during chloroplast photorelocation movement (2009)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: 13th Congress of European Society for Photobiology
  • 発表場所: Wroclaw, Poland
  • 年月日: 20090905-20090910
• [学会発表] Chloroplast move towards or away from light, why and how? (2009)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: 15th International Congress on Photobiology, Dusseldorf
  • 発表場所: Germany(Presidential lecture)
  • 年月日: 20090618-20090623
• [学会発表] Chloroplast photorelocation movement. (2009)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Chloroplast Workshop at Goeteborg
  • 発表場所: Sweden
  • 年月日: 20090608-20090913
• [学会発表] The Mechanisms of Chloroplast Photorelocation Movement, Keystone Symposium‘Plant Sensing, Response and Adaptation to the Environment' (2009)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Big Sky
  • 発表場所: Montana, USA
  • 年月日: 20090111-20090116
• [学会発表] Chloroplast can move to any direction, How? Symposium 28 Plant Cell Biology (2008)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: The 9th International Congress on Cell Biology‘Challenge of Life Sciences: Molecules and Cells'
  • 発表場所: COEX, Seoul, Korea
  • 年月日: 20081007-20081010
• [学会発表] Wada Low temperature-induced chloroplast relocation is mediated by a blue light receptor, phototropin 2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Kodama, Y., H. Tsuboi, T. Kagawa, M.
  • 学会等名: in fern gametophytes. Annual meeting of American Society of Plant Biologists
  • 発表場所: Merida, Mexico
  • 年月日: 20080626-20080701
• [学会発表] How actin works in chloroplast photorelocation movement? (2008)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Symposium: Photobiology in Asia (Org. P.S. Song). Annual meeting of American Society of Photobiology
  • 発表場所: Burlingame, CA. USA
  • 年月日: 20080620-20080625
• [学会発表] Chloroplasts can move back and forth, why? (2008)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: 25th Annual Missouri Symposium: Plant Photobiology
  • 発表場所: University of Missouri
  • 年月日: 20080528-20080531
• [学会発表] Phototropin function in chloroplast movement through chloroplast actin (2008)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Gordon Research Conference at Ventura
  • 発表場所: California, USA.
  • 年月日: 20080127-20080202
• [学会発表] The mechanism of chloroplast photo-orientation movement. (2008)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: 4th AOCP
  • 発表場所: Varanasi, India
  • 年月日: 2008-11-24
• [学会発表] Photoperception and the mechanism of chloroplast photorelocation movement. (2008)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: The Ins and Outs of Chloroplasts
  • 発表場所: Osaka University, Osaka
  • 年月日: 2008-10-14
• [学会発表] Photoreceptors and their downstream targets for chloroplast movement in Physcomitrella patens. (2008)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Tampere
  • 発表場所: Finland
  • 年月日: 2008-08-18
• [学会発表] The mechanism of chloroplast photorelocation movement. (2007)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: International symposium on "Light and Life"
  • 発表場所: Hyderabad, India
  • 年月日: 20070829-20070831
• [学会発表] Chloroplast photorelocasiton movement: its photoperception and moving mechanisms (2007)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: International Congress on Plant Mitochondrial Biology
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 20070625-20070629
• [学会発表] What is the mechanism of chloroplast photoorientation movement? Origin and Evolution of Mitochondria and Chloroplasts (2007)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: FEBS Advanced Lecture Course 2007, Acquafredda di Maratea
  • 発表場所: Italy
  • 年月日: 20070424-20070429
• [学会発表] Molecular mechanism of chloroplast photorelocation movement (2007)
  • 著者名/発表者名: Wada, M., N. Suetsugu, S. -G. Kong
  • 学会等名: The 18th International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2007-06-22
• [学会発表] The mechanism of chloroplast photorelocation movement (2006)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: 3rd AOCP at Beijing
  • 年月日: 20061117-20061120
• [学会発表] How to move chloroplast using actin filaments (2006)
  • 著者名/発表者名: Wada, M
  • 学会等名: Gordon Research Conference, Photosensory Receptors & Signal Transduction, Il Ciocco, Barga
  • 発表場所: Italy
  • 年月日: 20060430-20060505
• [学会発表] Neochrome, a chimera photoreceptor of phytochrome and phototropin, in fern and Mougeotia (2006)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: International Plant Photobiology Meeting, Carre des Sciences
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 20060424-20060428
• [学会発表] The function of phototropins and their signal transduction pathways (2006)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: International Congress of Plant Molecular Biology
  • 発表場所: Adelaide, Australia
  • 年月日: 2006-08-21
• [学会発表] The Importance and the Mechanisms of Chloroplast Photorelocation Movement (2006)
  • 著者名/発表者名: Wada, M
  • 学会等名: GRC on Mitochondria and Chloroplast at Magdalen College
  • 発表場所: Oxford
  • 年月日: 2006-08-15
• [学会発表] Photoreceptors of chloroplast photo-orientation movement (2005)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: The 21st Symposium in Conjunction with Award of International Prize of Biology Awardee: Prof. Nam-Hai Chua (Rockefeller University), Noyori Conference Hall
  • 発表場所: Nagoya University
  • 年月日: 20051130-20051201
• [学会発表] Diversity of photoreceptors and motility systems in chloroplast movement (2005)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Annual meetings of American Society of Plant Biology
  • 発表場所: Seattle, Washington, USA.
  • 年月日: 2005-07-20
• [図書] Chloroplast photorelocation movement(In: Plant Cell Monographs, The Chloroplast -Interaction with Environmen)(Ed. A.S. Sandelius and H. Aronsson) (2009)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., M. Wada.
  • 総ページ数: 235-266
  • 出版者: Sprinter
• [図書] Photoresponses in fern gametophytes(Ed. Tom A. Ranker and Christopher H. Haufler, The Biology and Evolution of Ferns and Lycophytes) (2008)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 総ページ数: 3-48
  • 出版者: Cambridge Univ.Press.
• [図書] Photomorphogenesis of Ferns.(Ed.Schafer and Nagy, Photomorphogenesis in Plants 3rd Edition.) (2006)
  • 著者名/発表者名: Kanegae, T., M. Wada.
  • 総ページ数: 515-536
  • 出版者: Kluwer Academic Publishers
• [図書] Photoreceptor Gene Families in Lower Plants(Ed. W.R. Briggs and J.L. Spudich, Handbook of Photosensory Receptors.) (2005)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., M. Wada.
  • 総ページ数: 349-369
  • 出版者: Wiley-VCH Verlag
• [図書] Chloroplast movement(Ed. Wada, M., K. Shimazaki, M. Iino., Light Sensing in Plants) (2005)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 総ページ数: 193-199
  • 出版者: Springer- Verlag
• [備考]
  • URL: http://wadalab.biology.kyushu-u.ac.jp/
• [備考] 報道関連情報
• [備考] 西日本新聞2010年1月12日子育て夢ひろば[4]学校教育・NIE「理科大好き=葉緑体」
• [備考] 岐阜新聞2010年1月7日夕刊サイエンス「強い光から逃げる葉緑体」
• [備考] 山形新聞2009年12月28日科学欄「葉緑体で字が書けた強い光に逃げる性質利用」
• [備考] Science 326: 1058, 2009年11月20日号NEWS FOCUS欄「Chloroplast shuffle」
• [備考] 朝日新聞朝刊科学欄2009年8月11日号「葉緑体に新たな運動機構」
• [備考] 日刊工業新聞2009年3月6日号「みどりの学術賞」和田氏/矢原氏に7) EICネット国内ニュース2009年3月5日号平成21年(第3回)「みどりの学術賞」受賞者決定