• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実施状況報告書

ペルオキシソーム膜タンパク質の選別輸送機構

研究課題

研究課題/領域番号 18K14736
研究機関甲南大学

研究代表者

高木 純平  甲南大学, 理工学部, 特任研究助教 (80740331)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワードペルオキシソーム / シロイヌナズナ / 選別輸送 / オルガネラ
研究実績の概要

ペルオキシソームは重要な代謝機能を担うオルガネラで,環境変化に応じて増殖したり分解を受けたりすることが知られている.植物において,ペルオキシソーム内腔タンパク質の輸送機構については明らかになっているものの,ペルオキシソーム膜タンパク質がどのようにしてペルオキシソームへと正しく輸送されるのか,その仕組みについては十分な知見がない.本研究課題では,植物におけるペルオキシソーム膜タンパク質の選別輸送機構を明らかにすることを目指し,研究を進めてきた.ペルオキシソーム膜タンパク質とペルオキシソーム内腔タンパク質を同時に可視化した植物体を作出し,共焦点顕微鏡を用いて観察を行ったところ,ペルオキシソーム膜タンパク質でのみ標識されるペルオキシソーム前駆体様の構造が存在することを見出した.この結果から,植物においては,まずペルオキシソーム膜タンパク質からなるペルオキシソーム前駆体が形成され,次いでペルオキシソーム内腔タンパク質が取り込まれることで,成熟したペルオキシソームが新規に形成される可能性が示唆された.この可能性について検討するために長時間タイムラプス観察系を確立し,現在,ペルオキシソーム前駆体の経時的変化について解析を進めている.また,ペルオキシソームに局在する新規膜タンパク質の探索を行ったところ,2つの新しいペルオキシソーム膜タンパク質を同定した.今後は,ペルオキシソーム前駆体がどのオルガネラから発生するのか,ペルオキシソーム前駆体を構成するペルオキシソーム膜タンパク質について検討を行うとともに,新たに見出した2つの因子についても機能解析や表現型解析を行っていく予定である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

様々なペルオキシソーム膜タンパク質の可視化系統を作出し,顕微鏡観察を進めたところ,一部のペルオキシソーム膜タンパク質が内腔タンパク質を持たないペルオキシソーム前駆体様の構造に存在することを見出した.この結果から,植物におけるペルオキシソームの新規形成モデルの足掛かりを得ることができた.シロイヌナズナの長時間タイムラプス観察の実験系を確立することもできた.今後は,この実験系を用いてペルオキシソーム前駆体の経時的観察を推進することで,ペルオキシソームの新規形成モデルについてより詳細に明らかにできると期待される.また,タバコの一過的発現系を用いてペルオキシソーム膜に局在する因子を探索したところ,2つの候補因子を得た.これらの因子はこれまでにペルオキシソームとの関連が報告されていないことから,表現型解析や機能解析を進めることでペルオキシソームについて新しい知見を得られる可能性がある.以上のことから,研究はおおむね順調に進展していると考える.

今後の研究の推進方策

ペルオキシソーム膜タンパク質,内腔タンパク質と他のオルガネラを同時に可視化し,長時間タイムラプス観察を進めることで,ペルオキシソーム前駆体がどのオルガネラから,どのように発生するのかについて観察を行う.また,ペルオキシソーム前駆体が内腔タンパク質を取り込み成熟する可能性,ペルオキシソーム前駆体が既存の成熟したペルオキシソームと融合する可能性についても検討していく予定である.新規因子については,変異体を用いて,個体レベルで,オルガネラレベルで表現型に異常が見られるかどうか解析を行う.また,それぞれの因子の動態や相互作用因子の探索も進めていく予定である.

次年度使用額が生じた理由

植物栽培室の環境悪化のために植物が生育不良となり,実験計画の一部に遅れが出たために,次年度使用額が生じた.次年度使用額は,植物栽培室の環境悪化を補い植物を健全に生育させるために,人工気象機の購入に充てる予定である.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Efficient CRISPR/Cas9-based genome editing and its application to conditional genetic analysis in Marchantia polymorpha2018

    • 著者名/発表者名
      Sugano Shigeo S.、Nishihama Ryuichi、Shirakawa Makoto、Takagi Junpei、Matsuda Yoriko、Ishida Sakiko、Shimada Tomoo、Hara-Nishimura Ikuko、Osakabe Keishi、Kohchi Takayuki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: 0205117~0205117

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pone.0205117

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Golgi-Released Subpopulation of the Trans-Golgi Network Mediates Protein Secretion in Arabidopsis2018

    • 著者名/発表者名
      Uemura Tomohiro、Nakano Ryohei Thomas、Takagi Junpei、Wang Yiming、Kramer Katharina、Finkemeier Iris、Nakagami Hirofumi、Tsuda Kenichi、Ueda Takashi、Schulze-Lefert Paul、Nakano Akihiko
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 179 ページ: 519~532

    • DOI

      doi: 10.1104/pp.18.01228

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] COPII小胞形成ドメインERESとゴルジ体の関係2019

    • 著者名/発表者名
      高木純平,嶋田知生,西村いくこ
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] ER bodyは昆虫の摂食行動を抑制するにおいの生産に関与する2019

    • 著者名/発表者名
      水穗そまれ,前田徹,高木純平,國枝正,山田健志,尾崎まみこ,西村いくこ
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] MAG3は小胞体とゴルジ体の境界においてタンパク質の輸送に関わる2018

    • 著者名/発表者名
      高木純平
    • 学会等名
      第7回植物エンドメンブレンミーティング
  • [学会発表] Analysis of maigo mutants defective in protein transport between the ER and Golgi2018

    • 著者名/発表者名
      Junpei Takagi
    • 学会等名
      Jagiellonian University-Konan University Bilateral Meeting
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi