植物の細胞死を制御する液胞プロセシング系の解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17107002
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物生理・分子
• 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): 2005 – 2009
• キーワード: 液胞 / 液胞プロセシング酵素 / 植物免疫 / 過敏感細胞死 / 外環境応答

研究概要

プログラム細胞死は生物の基本的な生理プロセスであるが,植物の細胞死の機構は動物のものと大きく異なる.本研究から,植物は細胞死のために全ての成熟細胞が保持する液胞を2つの方法で利用していることが分かって来た.一つは,液胞膜の崩壊による細胞死で,ウイルス感染時の過敏感細胞死や発生の過程の細胞死にみることができる.一方は,液胞膜と細胞膜の融合による細胞死で,細胞外で増殖する細菌に対する防御のための過敏感細胞死である

研究成果

• [雑誌論文] Stomagen positively regulates stomatal density in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugano SS, Shimada T, Imai Y, Okawa K, Tamai A, Mori M, Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Nature(evaluated by Faculty of 1000 Biology) 463 ページ: 241-244
  • 査読あり
• [雑誌論文] Myosin-dependent endoplasmic reticulum motility and F-actin organization in plant cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ueda H, Yokota E, Kutsuna N, Shimada T, Tamura K, Shimmen T, Hasezawa S, Dolja VV, Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 107 ページ: 6594-6599
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and Characterization of Nuclear Pore Complex Components in Arabidopsis thaliana. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tamura K, Fukao Y, Iwamoto M, Haraguchi T, Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant Cell(evaluated by Faculty of 1000 Biology) 22 ページ: 4084-4097
  • 査読あり
• [雑誌論文] A rapid and non-destructive scree screecrescrecrecrere2010) A rapid and non-destructive screfying transformed seeds of Arabidopsis thaliana. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimada TL, Shimada T, Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant J.(evaluated by Faculty of 1000 Biology) 61 ページ: 519-528
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ectopic expression of an esterase, which is a candidate for the unidentified plant cutinase, causes cuticular defects in Arabidopsis thaliana. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahashi K, Shimada T, Kondo M, Tamai A, Mori M, Nishimura M, Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol.(evaluated by Faculty of 1000 Biology) 51 ページ: 123-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis Qa-SNARE SYP2 proteins localized to different subcellular regions function redundantly in vacuolar protein sorting and plant development. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shirakawa M, Ueda H, Shimada T, Koumoto Y, Shimada TL, Kondo M, Takahashi T, Okuyama Y, Nishimura M, Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant J. 64 ページ: 926-935
  • 査読あり
• [雑誌論文] MAG4/Atp115 is a Golgi-localized tethering factor that mediates efficient anterograde transport in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Tamura K, Takagi J, Koumoto Y, Hara-Nishimura I, Shimada T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 51 ページ: 1777-1787
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two vacuole-mediated defense strategies in plants. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hatsugai N, Hara-Nishimura I
  • 雑誌名: Plant Sinal Behav 5 ページ: 1568-1570
  • 査読あり
• [雑誌論文] The cystatin M/E-cathepsin L balance is essential for tissue homeostasis in epidermis, hair follicles, and cornea. (2010)
  • 著者名/発表者名: Zeeuwen PL, van Vlijmen-Willems IM, Cheng T, Rodijk-Olthuis D, Hitomi K, Hara-Nishimura I, John S, Smyth N, Reinheckel T, Hendriks WJ, Schalkwijk J.
  • 雑誌名: FASEB J. 24 ページ: 3744-3755
  • 査読あり
• [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.(selected as an F1000 paper) 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] Mice lacking asparaginyl endopeptidase develop disorders resembling hemophagocytic syndrome. (2009)
  • 著者名/発表者名: Chan CB, Abe M, Hashimoto N, Hao C, Williams IR, Liu X, Nakao S, Yamamoto A, Li SY, Hara-Nishimura I, Asano M, Ye K.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 106 ページ: 468-473
  • 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] Vacuolar SNAREs function in the formation of the leaf vascular network by regulating auxin distribution. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shirakawa M, Ueda H, Shimada T, Nishiyama C, Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 50 ページ: 1319-1328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuroprotective actions of PIKE-L by inhibition of SET proteolytic degradation by asparagine endopeptidase. (2008)
  • 著者名/発表者名: Liu Z, Jang SW, Liu X, Cheng D, Peng J, Yepes M, Li XJ, Matthews S, Watts C, Asano M, Hara-Nishimura I, Luo HR, Ye K.
  • 雑誌名: Mol Cell 29 ページ: 665-678
  • 査読あり
• [雑誌論文] NAC family proteins NARS1/NAC2 and NARS2/NAM in the outer integument regulate embryogenesis in Arabidopsis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kunieda T, Mitsuda N, Ohme-Takagi M, Takeda S, Aida M, Tasaka M, Kondo M, Nishimura M, Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant Cell 20 ページ: 2631-2642
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel role of oleosins in freezing tolerance of oilseeds in Arabidopsis thaliana. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shimada TL, Shimada T, Takahashi H, Fukao Y, Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant J. 55 ページ: 798-809
  • 査読あり
• [雑誌論文] NAI2 is an endoplasmic reticulum body component that enables ER body formation in Arabidopsis thaliana. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamada K, Nagano AJ, Nishina M, Hara-Nishimura I, Nishimura M.
  • 雑誌名: Plant Cell 20 ページ: 2529-2540
  • 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 VPS35, a retromer component, is required for vacuolar protein sorting and involved in plant growth and leaf senescence. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki M, Shimada T, Takahashi H, Tamura K, Kondo M, Nishimura M, Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 49 ページ: 142-156
  • 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] Arabidopsis vacuolar-sorting mutants (green-fluorescent seed) can be identified efficiently by secretion of vacuole-targeted green-fluorescent protein in their seeds. (2007)
  • 著者名/発表者名: Fuji, K, Shimada, T, Takahashi, H, Koumoto, Y, Utsumi, S, Nishizawa, K, Maruyama, N, Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant Cell 19 ページ: 597-609
  • 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] An asparaginyl endopeptidase mediates in vivo protein backbone cyclization. (2007)
  • 著者名/発表者名: Saska, I, Gillon, AD, Hatsugai, N, Dietzgen, RG, Hara-Nishimura, I, Anderson, MA, Craik, DJ.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 282 ページ: 29721-29728
  • 査読あり
• [雑誌論文] A cellular suicide strategy of plants : vacuole-mediated cell death. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hatsugai, N, Kuroyanagi, M, Nishimura, M, Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Apoptosis 11 ページ: 905-911
  • 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] Vacuolar processing enzyme, a key molecule in both pathogen-induced and phytotoxin-induced cell death in higher plants. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kuroyanagi, M, Hara-Nishimura, I, Hatsugai, N, Nishimura, M.
  • 雑誌名: Mol.Plant Microbe Interaction Vol.5 ページ: 208-214
  • 査読あり
• [雑誌論文] AtVPS29, a putative component of a retromer complex, is required for the efficient sorting of seed storage proteins. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shimada, T, Koumoto, Y, Li, L, Yamazaki, M, Kondo, M, Nishimura, M, Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 47 ページ: 1187-1194
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacuolar Processing enzyme is essential for mycotoxin-induced cell death in Arabidopsis thaliana. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kuroyanagi, M, Yamada, K, Hatsugai, N, Kondo, M, Nishimura, M, Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 32914-32920
  • 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] A VPE family supporting various vacuolar functions in plants. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamada, K, Shimada, T, Nishimura, M, Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Physiol.Plant, Special Issue 123 ページ: 369-375
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacuolar processing enzyme : an executor of plant cell death. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I, Hatsugai, N, Kuroyanagi, M, Nakaune, S, Nishimura, M.
  • 雑誌名: Curr.Opinon Plant Biol. 8 ページ: 404-408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asparagine endopeptidase is not essential for class II MHC antigen presentation but is required for processing of cathepsin L in mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Maehr, R, Hang, HC, Mintern, JD, Kim, Y-M, Culvillier, A, Nishimura, M, Yamada, K, Shiramama-Noda, K, Hara-Nishimura, I, Ploegh, HL.
  • 雑誌名: J.Immunol. 174 ページ: 7066-7074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of an ER-body-localized β-glucosidase via a cytosolic binding partner in damaged tissues of Arabidopsis thaliana. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagano, JA, Matsushima, R, Hara-Nishimura, I.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 46 ページ: 1140-1148
  • 査読あり
• [学会発表] Plants use two types of vacuole-mediated plant immunity : Proteasome-dependent membrane fusion and VPE-dependent vacuolar collapse. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura I.
  • 学会等名: The 2010 Cold Spring Harbor Asia Conference
  • 発表場所: Suzhou, China(招待講演)
  • 年月日: 20101025-20101029
• [学会発表] Two types of vacuole-mediated plant immunity : proteasome-dependent membrane fusion and VPE-dependent vacuolar collapse. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura I.
  • 学会等名: Frontiers in Developmental Cell Biology. Plants & Beyond
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland(招待講演)
  • 年月日: 20100907-20100908
• [学会発表] A membrane fusion-mediated plant defense strategy against bacterial pathogens. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura I.
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research 2010.
  • 発表場所: Yokohama Pacifico Yokohama(招待講演)
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] A novel membrane fusion-mediated plant immunity against bacterial pathogens. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura I.
  • 学会等名: 2010 International Symposium : Development and Defense
  • 発表場所: Seoul, Korea(招待講演)
  • 年月日: 2010-08-20
• [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 Nagoya Univ.
  • 発表場所: Nagoya(招待講演)
  • 年月日: 2009-03-24
• [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: NIBB, Okazaki(招待講演)
  • 年月日: 20080913-20080915
• [学会発表] Vacuolar sorting and vacuolar processing systems in higher plants. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I., Shimada, T., Fuji, K., Li, L., Takahashi, H.
  • 学会等名: Plant Cell Biology Conference
  • 発表場所: Max-Planck-Institute, Cologne, Germany(招待講演)
  • 年月日: 20070904-20070906
• [学会発表] Vacuolar sorting mechanism in plants. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I., Shimada, T., Fuji, K., Li, L., Takahashi, H.
  • 学会等名: 19th FAOBMB Conference
  • 発表場所: Seoul, Korea(招待講演)
  • 年月日: 20070528-20070530
• [学会発表] Vacuolar sorting and vacuolar processing of seed storage proteins. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hara-Nishimura, I.
  • 学会等名: International Symposium of Plant Molecular Biology
  • 発表場所: Adelaide, Australia(招待講演)
  • 年月日: 20060820-20060825
• [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., Hatsugai, N., Kuroyanagi, M., Nakaune, S., Kunieda, T., Takahashi, K., Nishimura, M.
  • 学会等名: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center, Kyoto(招待講演)
  • 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., Hatsugai, N, Kuroyanagi, M., Nakaune, S., Kunieda, T., Takahashi, K., Nishimura, M.
  • 学会等名: The 53rd NIBB Conference "Dynamic Organelles in Plants"
  • 発表場所: NIBB, Okazaki(招待講演)
  • 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: NAIST, Nara(招待講演)
  • 年月日: 2006-06-24
• [産業財産権] ポリペプチド,気孔増加剤,植物における気孔の数および/または密度の増加方法ならびに植物 (2010)
  • 発明者名: 菅野茂夫, 嶋田知生, 西村いくこ
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権番号: PCT/JP2010/071934
  • 出願年月日: 2010-12-07
• [産業財産権] 新規選択マーカー遺伝子およびその利用 (2010)
  • 発明者名: 島田貴士, 嶋田知生, 西村いくこ
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権番号: PTC/JP2009/059592
  • 出願年月日: 2010-05-26
• [産業財産権] ポリペプチド,気孔増加剤,植物における気孔の数および/または密度の増加方法ならびに植物 (2009)
  • 発明者名: 菅野茂夫, 嶋田知生, 西村いくこ
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権番号: 特願2009-278065
  • 出願年月日: 2009-12-07
• [産業財産権] VPE欠損モデル (2009)
  • 発明者名: 西村いくこ, 野田佳苗, 浅野雅秀, 西村幹夫
  • 権利者名: 独立行政法人科学技術振興機構
  • 産業財産権番号: 特願2003-117686
  • 取得年月日: 2009-09-18
• [産業財産権] 新規選択マーカー遺伝子およびその利用 (2008)
  • 発明者名: 島田貴士, 嶋田知生, 西村いくこ
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権番号: 特願2008-140083
  • 出願年月日: 2008-05-28