微小管端ダイナミクスとナノレベルの構造からみた陸上植物の微小管形成機構の進化

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17207006
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 形態・構造
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 峰雪 芳宣 兵庫県立大学, 大学院・生命理学研究科, 教授 (30219703)
• 研究分担者: 唐原 一郎 富山大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (60283058) ; 中井 朋則 兵庫県立大学, 大学院・生命理学研究科, 助教 (60347531)
• 連携研究者: STAEHELIN L. Andrew コロラド大学, MCD Biology, 教授
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: 植物 / ナノマシン / 細胞・組織 / 生体分子 / ガンマチューブリン / 微小管形成中心 / 電子線トモグラフィー

研究概要

動物は微小管形成の制御装置として中心体を持つが、植物は中心体なしで微小管形成を行っている。本研究では、微小管の重合開始に必要なγチューブリン分子とγチューブリンが作る微小管端のキャップ構造に注目して、植物特有の微小管形成システムは何かを調べた。その結果、被子植物ではキャップ構造が不安定なことが示唆できた。また、コケ・シダ・裸子植物で保存され、被子植物で変化するγチューブリン分子表面に存在する十数個のアミノ酸が見つかった。キャップ構造の安定性とγチューブリン構造の変化との関係は今後の課題となった。

研究成果

• [雑誌論文] The preprophase band is a localized center of clathrin-mediated endocytosis in late prophase cells of the onion cotyledon epidermis (2009)
  • 著者名/発表者名: Karahara, I., Suda, J., Tahara, H., Yokota, E., Shimmen, T., Misaki, K., Yonemura, S., Staehelin, L.A., and Mineyuki, Y
  • 雑誌名: Plant J 57 ページ: 813-831
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plant microtubule studies : past and present (2007)
  • 著者名/発表者名: Mineyuki, Y
  • 雑誌名: J. Plant Res 120 ページ: 45-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] γ-Tubulin-like molecules in the mouse duodenal epithelium (2007)
  • 著者名/発表者名: Suzaki, E., Nomura, R., Horio, T., Mineyuki, Y., and Kataoka, K
  • 雑誌名: Histochem. Cell Biol 128 ページ: 175-182
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電子線トモグラフィーとは何か : ナノスケールでの3Dバイオイメージング (2007)
  • 著者名/発表者名: 唐原一郎, 須田甚将, 峰雪芳宣
  • 雑誌名: 細胞工学 26 ページ: 696-701
• [雑誌論文] Membrane?associated microtubuleorganizing centers in basal land plants (2005)
  • 著者名/発表者名: Mineyuki, Y., and Shimamura, M
  • 雑誌名: Cytologia 70 ページ: i-ii
• [雑誌論文] Quantitative analysis of vesicles in the preprophase band by electron tomography
  • 著者名/発表者名: Karahara, I., Suda, J., Staehelin, L.A., and Mineyuki, Y
  • 雑誌名: Cytologia (in press)
• [学会発表] Changes in function and amino acid residues of γ-tubulin in the evolution of green plants (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, Y., Horio, T., Yamauchi, D., Okada, T., Sekita, S., Futamura, N., Shinohara, K., Fujimoto, Y., Nakai, T., Shimmen, T., Shimamura, M., Akashi, T., and Mineyuki, Y
  • 学会等名: 第61回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 20090602-04
• [学会発表] Electron tomographic analysis of the plant cell cortex : The preprophase band is a localized center of clathrin-mediated endocytosis (2009)
  • 著者名/発表者名: Karahara, I., Suda, J., Tahara, H., Yokota, E., Shimmen, T., Misaki, K., Yonemura, S., Staehelin, L., and Mineyuki, Y
  • 学会等名: Asia-Pacific Congress on Electron Tomography
  • 発表場所: Brisbane, Australia
  • 年月日: 20090131-0204
• [学会発表] Electron tomographic analysis of microtubulemicrofilament interactions in the epidermal cell cortex of high pressure frozen cotyledons (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, M., Karahara, I., Kajimura, N., Takaoka, A., Misaki, K., Yonemura, S., Staehelin, L., and Mineyuki, Y
  • 学会等名: Asia-Pacific Congress on Electron Tomography
  • 発表場所: Brisbane, Australia
  • 年月日: 20090131-0204
• [学会発表] Preprophase band is a localized center of clathrin-mediated endocytosis in late prophase of onion cotyledon epidermis (2008)
  • 著者名/発表者名: Karahara, I., Suda, J., Masuta, Y., Tahara, H., Yokota, E., Shimmen, T., Misaki, K., Yonemura, S., Staehelin, L., and Mineyuki, Y
  • 学会等名: 9th Asia-Pacific Microscopy Conference
  • 発表場所: Jeju, Republic of Korea
  • 年月日: 20081102-07
• [学会発表] Plant γ-tubulins have gradually lost the function that is essential for unikonts cells during their evolution (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, Y., Yamauchi, D., Kuno, R., Nakai, T., Futamura, N., Shinohara, K., Shimmen, T., Shimamura, M., Akashi, T., Horio, T., and Mineyuki, Y
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Bio-nanosystems
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20081031-1102
• [学会発表] 植物細胞表層の電子線トモグラフィー解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 唐原一郎, 峰雪芳宣
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会 シンポジウム
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 20080925-27
• [学会発表] 加圧凍結・2軸電子線トモグラフィー法による微小管構築機構の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 峰雪芳宣, 唐原一郎
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会年会シンポジウム"植物細胞の内骨格と外骨格"
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20080320-22
• [学会発表] Analysis of Membrane/Cytoskeletal Systems in Plant Cell Cortex (2008)
  • 著者名/発表者名: Mineyuki, Y
  • 学会等名: International Symposium on Picobiology
  • 発表場所: Kamigori, Hyogo
  • 年月日: 20080318-19
• [学会発表] 電子線トモグラフィー-分裂準備帯における膜系の3次元微細構造解析- (2007)
  • 著者名/発表者名: 唐原一郎, 須田甚将, Staehelin, L.A., 峰雪芳宣
  • 学会等名: 第48回日本植物生理学会年会シンポジウム"植物細胞を観る??植物バイオイメージング最前線-"
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 20070328-30
• [学会発表] Electron tomographic analysis of preprophase band (2007)
  • 著者名/発表者名: Mineyuki, Y., and Karahara, I
  • 学会等名: Andrew Staehelin?s Retirement Symposium
  • 発表場所: Boulder, USA
  • 年月日: 2007-06-06
• [学会発表] Electron tomographic analysis of cortical microtubule ends in plant interphase and prophase cells preserved by high-pressure freezing (2006)
  • 著者名/発表者名: Mineyuki, Y., Karahara, I., Suda, J., and Staehelin, L.A
  • 学会等名: The 16th Internatinal Microscopy Congress
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 20060903-08
• [学会発表] Effects of cytochalasin D on vesicle transport at the preprophase band analyzed by electron tomography (2006)
  • 著者名/発表者名: Suda, J., Karahara, I., Staehelin, L.A., and Mineyuki, Y
  • 学会等名: The 16th Internatinal Microscopy Congress
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 20060903-08
• [学会発表] Electron tomographic analysis of cortical microtubule ends in plant interphase and prophase cells preserved by high-pressure freezing (2006)
  • 著者名/発表者名: Mineyuki, Y., Karahara, I., Suda, J., and Staehelin, L.A
  • 学会等名: The 16th Gordon Research Conference Plant & Fungal Cytoskeleton
  • 発表場所: Andover, New Hampshire, USA
  • 年月日: 20060820-25
• [学会発表] 細胞分裂パターン制御に関与する細胞骨格・膜からなるナノシステムの解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 峰雪芳宣
  • 学会等名: 第66回 京阪神地区 植物細胞生理学談話会
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2006-03-25
• [学会発表] 加圧凍結・電子線トモグラフィーを使った微小管端構造の解析 (2005)
  • 著者名/発表者名: 峰雪芳宣, 唐原一郎
  • 学会等名: 日本植物学会第69回大会シンポジウム"微小管構築の分子機構解明への新展開"
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 20050920-22
• [学会発表] 加圧凍結・2軸電子線トモグラフィー法による微小管ダイナミクス制御ナノマシンの解析 (2005)
  • 著者名/発表者名: 峰雪芳宣, 唐原一郎
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第61回学術講演会 シンポジウム 第2部"電子線トモグラフィーと細胞生物学"
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 20050601-03
• [学会発表] Membrane Associated Microtubule System in Lower Land Plants Holds Clues to Evolution of the Cytokinetic Apparatus of Division Site Determination in Flowering Plants (2004)
  • 著者名/発表者名: Mineyuki, Y., and Shimamura, M
  • 学会等名: The Americal Society for Cell Biology 2004 Summer Meeting "Cytokinesis"
  • 発表場所: Vermont, USA
  • 年月日: 20040722-25
• [図書] 電子線トモグラフィーとは何か : ナノスケールでの3D バイオイメージング. 電子顕微鏡で読み解く生命のなぞ ナノワールドに迫るパワフル技術入門 (2008)
  • 著者名/発表者名: 唐原一郎, 須田甚将, 峰雪芳宣
  • 総ページ数: 77-82
  • 出版者: 藤本豊士, 山本章嗣編 (東京 : 秀潤社)
• [図書] 電子線トモグラフィー. 細胞工学別冊植物細胞工学シリーズ22 植物の細胞を観る実験プロトコール (2006)
  • 著者名/発表者名: 峰雪芳宣, 唐原一郎, 須田甚将
  • 総ページ数: 95-97
  • 出版者: 福田裕穂, 西村幹生, 中野明彦編(秀潤社)
• [図書] Methods in Molecular Biology Series, S. Schwartzbach and T. Osafune, eds(Totoa, NJ : The Humana Press Inc.)(in press)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, M., Takabe, K., and Mineyuki, Y
  • 出版者: Immunoelectron microscopy of cryofixed and freeze- substituted plant tissues. In Immuno-electron Microscopy : Methods and Protocols
• [備考]
  • URL: http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/life/biosynth/index-j.html