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2007 年度 実績報告書

環境シグナル応答性の細胞壁構造タンパク質の機能と細胞壁内移行

研究課題

研究課題/領域番号 19039003
研究機関東北大学

研究代表者

西谷 和彦  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (60164555)

研究分担者 横山 隆亮  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 講師 (90302083)
キーワード植物 / タンパク質 / 細胞壁 / プロテオーム / 分泌
研究概要

グリシンリッチ糖タンパク質のmRNAは花茎基部の維管束柔細胞で特異的に発現するが、そのエピトープは木部道管で特異的に検出された。この結果はGRP1が分泌後に細胞壁内を移送され,発現細胞とは別の細胞の細胞壁に局在することを示している。GRP1を欠損したgrp1のホモ変異体ではタンパク質の発現部位とは異なる部位で顕著な表現型を示し、花茎上部の茎頂の直下が枯死した。grp1ホモ変異体に野生型GRP1遺伝子を導入し、相補実験を行ったところ表現型は回復しなかった。GRP1 mRNAレベルを低下させたGRP1-RNAi形質転換体についてのこれまでの解析では、茎頂直下が枯死する顕著な表現型はRNAiラインでも認められていない。したがって、現時点では「茎頂の直下が枯死」する顕著な表現型がGRP1遺伝子欠損によるものと結論できない。
シロイヌナズナ花茎の二次細胞壁形成に関わる数種の細胞壁遺伝子群の発現は、花茎を横倒しにすると減少し、逆に荷重を掛けることにより増加することを明らかにした。この結果は、シロイヌナズナ花茎の二次壁形成が花茎に掛かる負荷を何らかの形で感受して制御されているとする仮説を支持している。
細胞壁中でのタンパク質の動態を包括的に解析するため、シロイヌナズナ根をカルス誘導培地に移し、その前後の細胞壁タンパク質解析を進めた。根がカルス化する過程では細胞壁タンパク質の分泌/回収が激変すると期待されるので、この時に変化するタンパク質の中で、同一遺伝子にコードされながら多様な修飾を受けている分子種を見いだした。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Reverse genetic approach to exploring genes responsible for cell-wall dy namics in supporting tissues of Arabidopsis thalianaunder microgravity conditions.2007

    • 著者名/発表者名
      Koizumi K, Yokoyama R, Kamada M, Omori K, Ishioka N, Takeoka H, Shimazu T, Nishitani K
    • 雑誌名

      Biological Sciences in Space 21

      ページ: 48-55

    • 査読あり
  • [雑誌論文] JAXA Space plant research on the ISS with European modular cultivation system.2007

    • 著者名/発表者名
      Kamada M, Omori, K, Nishitani K, Hoson T, Shimazu T, Ishioka N
    • 雑誌名

      Biological Sciences in Space 21

      ページ: 62-66

    • 査読あり
  • [学会発表] 陸上植物の細胞壁機能の進化2008

    • 著者名/発表者名
      横山隆亮, 西谷和彦
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-03-20
  • [学会発表] Cell-type specific roles for members of the XTH family of proteins in plants2008

    • 著者名/発表者名
      Nishitani K, Yokoyama R, Osato Y, Matsui A, Kurasawa K, Hara Y, Uwagaki Y
    • 学会等名
      Frontier in Plant Proteome Research
    • 発表場所
      つくば農林ホール
    • 年月日
      2008-03-11
  • [学会発表] シロイヌナズナの支持組織形成に関わる遺伝子機能解明を目指した宇宙実験,Cell Wall2008

    • 著者名/発表者名
      小泉健人, 横山隆亮, 鎌田源司, 大森克徳, 石岡憲昭, 嶋津徹, 西谷和彦
    • 学会等名
      第24回宇宙利用シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-01-18
  • [学会発表] Functional analyses of an Arabidopsis cell wall genes involved in physical properties of xylem cell wall proteins2007

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama R, Nishitani K.
    • 学会等名
      Copenhagen 2007 XI Cell Wall Meeting
    • 発表場所
      Copenhagen
    • 年月日
      20070812-17
  • [学会発表] 陸上植物のエンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素遺伝子ファミリーの比較解析2007

    • 著者名/発表者名
      横山隆亮, 原田太郎, 西谷和彦
    • 学会等名
      第28回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-12
  • [学会発表] シロイヌナズナの花茎形成における細胞壁関連遺伝子群の包括的な機能解析2007

    • 著者名/発表者名
      野上三貴, 小泉健人, 横山隆亮, 西谷和彦
    • 学会等名
      第28回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-11
  • [学会発表] A role of plasma membrane H+-ATPase in anoxic tolerance of pondweed turions.2007

    • 著者名/発表者名
      Hara Y, Yokoyama R, Nishitani K, Ishizawa K
    • 学会等名
      9th Conference of the International Society for Plant Anaerobiosis
    • 発表場所
      松島大観荘
    • 年月日
      2007-11-22
  • [学会発表] 花茎の形態形成と細胞壁関連遺伝子2007

    • 著者名/発表者名
      横山隆亮, 西谷和彦
    • 学会等名
      日本植物学会71回大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2007-09-07
  • [学会発表] Cell-type specific roles for XTH family of proteins2007

    • 著者名/発表者名
      Osato Y. Matsui A., Kurasawa K, Yokoyama R, Nishitani K
    • 学会等名
      Copenhagen 2007 XI Cell Wall Meeting
    • 発表場所
      Copenhagen
    • 年月日
      2007-08-14
  • [備考]

    • URL

      http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/nishitani_lab/index.html

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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