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2018 年度 実績報告書

オルガネラ創造の基盤構築を目指したゼニゴケ油体形成機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K19412
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

上田 貴志  基礎生物学研究所, 細胞動態研究部門, 教授 (10311333)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード苔類 / 油体 / 転写因子 / 膜タンパク質 / 分泌経路
研究実績の概要

苔類にのみ存在する油体の形成機構とその進化的意義を明らかにすることを目指して,油体細胞の単離と油体プロテオームを計画し条件検討を進めていた.その過程で,並行して進めていた順遺伝学的な解析により油体形成のマスター転写因子の単離に成功した.この転写因子の発現誘導により,油体の形成を自在に制御することが可能となったため,当初の予定を変更してこの転写因子の下流で機能する遺伝子群をRNA-seq解析により網羅的に単離した.
その候補因子の中から,転写因子,膜タンパク質,分泌型可溶性タンパク質を選抜し,さらなる発現解析と細胞内局在解析を進めた.その結果,油体膜で機能するABCトランスポーターや油体内に蓄積する代謝酵素を見いだすとともに,マスター転写因子と協調してはたらく第2の転写因子を同定することに成功した.さらにマスター転写因子の制御下にある遺伝子群のプロモーターを用いて,油体膜や油体内腔に自在にタンパク質を局在化させることが可能となった.
さらに,マスター転写因子の発現誘導系を構築することにより,油体形成を任意のタイミングで誘導することが可能となった,この系を用いて油体形成における細胞骨格の関与を調べたところ,油体の融合には微小管が必要であることが明らかとなった.これらの結果から,油体が植物の細胞質分裂を担う細胞板と極めて類似した方法によって形成されることのみでなく,油体への輸送が転写レベルの制御により実行されていることが示された.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Monash University(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Monash University
  • [雑誌論文] A Golgi-released subpopulation of the trans-Golgi network mediates constitutive and pathogen-inducible protein secretion in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Uemura, T., Nakano, T.R., Takagi, J., Wang, Y., Kramere, K., Finkemeier, I., Nakagami, H., Tsuda, K., Ueda, T., Schulze-Lefert, P. and Nakano, A.
    • 雑誌名

      Plant Phys.

      巻: 179 ページ: 519-532

    • DOI

      https://doi.org/10.1104/pp.18.01228

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A whole-cell electron tomography model of vacuole biogenesis in Arabidopsis root cells2019

    • 著者名/発表者名
      Cui, Y., Cao, W., He, Y., Zhao, Q., Wakazaki, M., Zhuang, X., Gao, J., Zeng, Y., Gao, C., Ding, Y., Wong, H.Y., Wong, W.S., Lam, H.K., Wang, P., Ueda, T., Rojas-Pierce, M., Toyooka, K., Kang BH. and Jiang L.
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 5 ページ: 95-105

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s41477-018-0328-1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ANTH domain-containing proteins are required for the pollen tube plasma membrane integrity via recycling ANXUR kinases2018

    • 著者名/発表者名
      Muro, K., Matsuura-Tokita, K., Tsukamoto, R., Kanaoka, MM., Ebine, K., Higashiyama, T., Nakano, A. and Ueda, T.
    • 雑誌名

      Commun. Biol.

      巻: 1 ページ: 152

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s42003-018-0158-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcriptional switch for programmed cell death in pith parenchyma of sorghum stems2018

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto, M., Sazuka, T., Oda, Y., Kawahigashi, H., Wu, J., Takanashi, H., Ohnishi, T., Yoneda, J., Ishimori, M., Kajiya-Kanegae, H., Hibara, K., Ishizuna, F., Ebine, K., Ueda, T., Tokunaga, T., Iwata, H., Matsumoto, T., Kasuga, S., Yonemaru, J., and Tsutsumi, N.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA.

      巻: 115 ページ: E8783-E8792

    • DOI

      https://doi.org/10.1073/pnas.1807501115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of S-type anion channels in disease resistance against an oomycete pathogen in Arabidopsis seedling2018

    • 著者名/発表者名
      Takamitsu Kurusu, T., Mitsuka, D., Yagi, C., Kitahata, N., Tsutsui, T., Ueda, T., Yamamoto, Y., Negi, J., Iba, K., Betsuyaku, S., Kuchitsu, K.
    • 雑誌名

      Commun. Integr. Biol.

      巻: 11 ページ: 1-6

    • DOI

      https://doi.org/10.1080/19420889.2018.149500

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integration of two RAB5 groups during endosomal transport in plants2018

    • 著者名/発表者名
      Ito, E., Ebine, K., Choi, S., Uemura, T., Nakano, A. and Ueda, T.
    • 雑誌名

      eLife,

      巻: 7 ページ: e34064

    • DOI

      https://doi.org/10.7554/eLife.3406

    • 査読あり
  • [学会発表] Roles and regulation of membrane traffic in spermatogenesis of Marchantia polymorpha2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ueda
    • 学会等名
      EMBO workshop “New shores in land plant evolution”
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Adaptor proteins involved in clathrin-mediated endocytosis in plant cells2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ueda
    • 学会等名
      CoB workshop “Cellular gateways: expanding the role of endocytosis in plant development”
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 基礎生物学研究所 細胞動態研究部門

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/cellular/

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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