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2020 年度 実績報告書

細胞内空間情報の構築原理の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02469
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

小田 祥久  国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 教授 (30583257)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード細胞壁 / 細胞骨格
研究実績の概要

細胞の形態形成は個々の細胞の機能、さらには個体の発達に必須です。植物においては細胞壁の沈着パターンが細胞の形態を決定しますが、細胞壁のパターンを導く空間的な情報が細胞内に新しく作り出される仕組みは明らかではありません。本研究では木部道管細胞の分化をモデルとして、細胞が空間情報を作り出し、細胞壁のパターンを構築する仕組みを明らかにします。これまでに逆遺伝学的あるいは順遺伝学的な手法で新規制御因子をさらに同定できたことに加え、いくつかの制御因子の機能を明らかにすることに成功しました。壁孔は二次細胞壁が形成されず道管液の通過経路となる領域ですが、壁孔の縁では細胞壁が特に顕著に沈着することで壁孔の機能を支持しています。この壁孔の縁に局在するWALおよびBDR1と名付けた新規のタンパク質がこの壁孔縁の細胞壁の沈着をアクチン繊維を介して促進していることを突き止めました。さらにこれらのタンパク質の近傍で働くタンパク質を探索した結果、いくつかの新たな因子を発見しました。今年度はこれらのタンパク質の機能を遺伝学的、生化学的に解析しました。その結果、これらの因子はWALおよびBDRとは独立して機能する事、微小管との結合能力があり、微小管の構造変化を引き起こす可能性があることが分かりました。タンパク質のデリーションシリーズを作成し、このタンパク質のドメイン構造を解析した結果、複数の微小管結合ドメインを有し、そのうちの一つが微小管の構造に影響する可能性が示唆されました。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] ケンブリッジ大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      ケンブリッジ大学
  • [雑誌論文] Cell-by-cell dissection of phloem development links a maturation gradient to cell specialization2021

    • 著者名/発表者名
      Roszak P, Heo J, Blob B, Toyokura K, Sugiyama Y, de Luis Balaguer MA, Lau W, Hamey F, Cirrone J, Madej E, Bouatta A, Wang X, Guichard M, Ursache R, Tavares H, Verstaen K, Wendrich J, Melnyk C, Oda Y, Shasha D, Ahnert S, Saeys Y, De Rybel B, Heidstra R, Scheres B, Grossmann G, Mahonen AP, Denninger P, Gttgens B et al.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 374 ページ: -

    • DOI

      10.1126/science.aba5531

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Quantitative Method for Evaluating Phragmoplast Morphology2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Takema、Oda Yoshihisa
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2382 ページ: 225~232

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1744-1_13

  • [学会発表] イメージング共同研究から迫る植物細胞壁の構築機構2021

    • 著者名/発表者名
      小田祥久
    • 学会等名
      北海道大学ニコンイメージングセンター学術講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular basis of cell wall patterning in xylem vessels2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Oda
    • 学会等名
      国際ウェビナーシリーズ "From Cellular Dynamics to Morphology”
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アクチン・微小管相互作用の理解に向けたシロイヌナズナvegetativeアクチンアイソフォーム変異株の表現型解析2020

    • 著者名/発表者名
      貴嶋紗久, 光田展隆, 上田太郎, 小田祥久
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Molecular basis of cell wall patterning in plant xylem vessels2020

    • 著者名/発表者名
      小田祥久
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] シロイヌナズナvegetativeアクチン変異株の表現型解析2020

    • 著者名/発表者名
      貴嶋紗久, 光田展隆, 小田祥久
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] 葉緑体光定位運動における新規phot2相互作用因子の解析2020

    • 著者名/発表者名
      比嘉毅, 後藤栄治, 和田正三, 小田祥久, 中井正人
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] 新規ゴルジ局在タンパク質HOPはカロースの蓄積制御を介し細胞板の形成に寄与する2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木武馬, 小田祥久
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会

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公開日: 2022-12-28  

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