葉緑体光定位運動における信号伝達と運動機構の解析研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20227001
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 和田 正三 九州大学, 大学院・理学研究院生物科学研究部門, 特任教授 (60011681)
• 研究分担者: 鐘ヶ江 健 首都大学東京, 大学院・理学研究科, 助教 (70264588) ; 菊池 一浩 Cornell University, Boyce Thompson Institute, 博士研究員 (50332177)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 葉緑体 / 光定位 / 運動 / シロイヌナズナ / アクチン繊維

研究概要

植物は効率良く光合成を行うために、光条件によって細胞内の葉緑体の分布を変えている。弱光に向かって集合し、強光からは逃避する。この現象を葉緑体光定位運動と呼ぶ。我々は葉緑体が光の強弱を感知する光受容体を以前に確定した。本研究では光受容後葉緑体がどのような機構で運動するかを調べ、関与する数種のタンパク質を同定するとともに、葉緑体が移動するために必須な、従来知られていなかったアクチン微繊維構造を発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Chloroplasts do not have a polarity for light-induced accumulation movement (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, H., H. Yamashita, M. Wada
  • 雑誌名: J. Plant Research 122 ページ: 131-140
• [雑誌論文] Low temperature-induced chloroplast relocation mediated by a blue light receptor, phototropin 2, in fern gametophytes (2008)
  • 著者名/発表者名: Kodama, Y., H. Tsuboi, T. Kagawa, M. Wada
  • 雑誌名: J. Plant Research 121 ページ: 441-448
• [雑誌論文] Chloroplast outer envelope protein CHUP1 is essential for chloroplast anchorage to the plasma membrane and chloroplast movement (2008)
  • 著者名/発表者名: Oikawa, K., A. Yamasato, S.-G. Kong, M. Kasahara, M. Nakai, F. Takahashi, Y. Ogura, T. Kagawa, M. Wada
  • 雑誌名: Plant Physiol 148 ページ: 829-842
• [雑誌論文] Phototropins and neochromel mediate nuclear movement in the fern Adiantum capillus- veneris (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, H., N. Suetsugu, H. Kawai-Toyooka, M. Wada
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 48 ページ: 892-896
• [雑誌論文] The fern Adiantum capillus-veneris lacks stomatal responses to blue light (2006)
  • 著者名/発表者名: Doi, M., M. Wada, K. Shimazaki
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 47 ページ: 748-755
• [雑誌論文] Negative phototropic response of rhizoid cells in the fern Adiantum capillus-veneris (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, H., N. Suetsugu, M. Wada
  • 雑誌名: J. Plant Research 119 ページ: 505-512
• [雑誌論文] A single chromoprotein with triple chromophores acts as both a phytochrome and a phototropin (2006)
  • 著者名/発表者名: T., E. Hayashida, C. Kuramoto, M. Wada
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103 ページ: 17997-18001
• [雑誌論文] Analysis of expressed sequence tags in prothallia of Adiantum capillus-veneris (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, D., K. Sutoh, H. Kanegae, T. Horiguchi, K. Matsuoka, H. Fukuda, M. Wada
  • 雑誌名: J. Plant Research 118 ページ: 223-227
• [雑誌論文] An auxilin- like J-domain protein, JAC1, regulates photo- tropin-mediated chloroplast movement in Arabidopsis thaliana (2005)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., T. Kagawa, M. Wada
  • 雑誌名: Plant Physiology 139 ページ: 151-162
• [雑誌論文] A chimeric photoreceptor gene, NEOCHROME, has arisen twice during plant evolution (2005)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., Mittmann, F., Wagner, G., Hughes, J., Wada, M.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102 ページ: 13705-13709
• [雑誌論文] DNA interference: a simple and efficient gene- silencing system for high-throughput functional analysis in the fern Adiantum (2004)
  • 著者名/発表者名: Kawai-Toyooka, H., C. Kuramoto, K. Orui, K. Motoyama, K. Kikuchi, T. Kanegae and M. Wada
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 45 ページ: 1648-1657
• [雑誌論文] Chloroplast avoidance movement rate is fluence dependent (2004)
  • 著者名/発表者名: Kagawa, T. and M. Wada
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci. 3 ページ: 592-595
• [雑誌論文] Phototropins mediate blue and red light-induced chloroplast movements in Physco- mitrella patens (2004)
  • 著者名/発表者名: Kasahara, M., T. Kagawa, Y. Sato, T. Kiyosue and M. Wada
  • 雑誌名: Plant Physiol 135 ページ: 1388-1397
• [雑誌論文] High pigment1 mutation negatively regulates phototropic signal transduction in tomato seedlings (2004)
  • 著者名/発表者名: Srinivas, A., RK Behera, T. Kagawa, M. Wada, and R. Sharma
  • 雑誌名: Plant Physiol 134 ページ: 790-800
• [雑誌論文] Positive and negative tropic curvature induced by microbeam irradiation of protonemal tip cells of the moss Ceratodon purpureus (2004)
  • 著者名/発表者名: Lamparter, T., T. Kagawa, G. Brucker and M. Wada
  • 雑誌名: Plant Biology 6 ページ: 165-170
• [雑誌論文] Function analysis of Acphot2 using mutants deficient in blue light-induced chloroplast avoidance movement of the fern Adiantum capillus-veneris L (2004)
  • 著者名/発表者名: Kagawa, T., M. Kasahara, T. Abe, S. Yoshida and M. Wada
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 45 ページ: 416-426
• [学会発表] The mechanism of chloroplast photorelocation movement. (2007)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: International symposium on "Light and Life"
  • 発表場所: Hyderabad, India
  • 年月日: 20070829-31
• [学会発表] Chloroplast photorelocasiton movement : its photoperception and moving mechanisms (2007)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: International Congress on Plant Mitochondrial Biology
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 20070625-29
• [学会発表] What is the mechanism of chloroplast photoorientation movement? Origin and Evolution of Mitochondria and Chloroplasts (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Wada.
  • 学会等名: FEBS Advanced Lecture Course 2007
  • 発表場所: Acquafredda di Maratea, Italy
  • 年月日: 20070324-29
• [学会発表] Molecular mechanism of chloroplast photorelocation movement (2007)
  • 著者名/発表者名: Wada, M., N. Suetsugu, S. Kong
  • 学会等名: The 18th International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2007-06-22
• [学会発表] The mechanism of chloroplast photorelocation movement (2006)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: 3rd AOCP at Beijing
  • 年月日: 20061117-20
• [学会発表] How to move chloroplast using actin filaments. Gordon Research Conference (2006)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Photosensory Receptors & Signal Transduction
  • 発表場所: Il Ciocco, Barga, Italy
  • 年月日: 20060430-0505
• [学会発表] Neochrome, a chimera photoreceptor of phytochrome and phototropin, in fern and Mougeotia (2006)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: International Plant Photobiology Meeting
  • 発表場所: Carre des Sciences, Paris, France
  • 年月日: 20060424-28
• [学会発表] The function of phototropins and their signal transduction pathways (2006)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: International Congress of Plant Molecular Biology
  • 発表場所: Adelaide, Australia
  • 年月日: 2006-08-21
• [学会発表] The Importance and the Mechanisms of Chloroplast Photorelocation Movement (2006)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: GRC on Mitochondria and Chloroplast at Magdalen College
  • 発表場所: Oxford
  • 年月日: 2006-04-15
• [学会発表] Chloroplast movement (2005)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Phototropin Meeting
  • 発表場所: NIBB
  • 年月日: 20051117-18
• [学会発表] Photoreceptors of chloroplast photo-orientation movement (2005)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Memorial Symposium of International Prize for Biology 2005
  • 発表場所: Nagoya University
  • 年月日: 2005-12-01
• [学会発表] Diversity of photoreceptors and motility systems in chloroplast movement (2005)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Annual meetings of American Society of Plant Biology
  • 発表場所: Seattle, Washington, USA
  • 年月日: 2005-07-20
• [学会発表] DNA interference in fern gametophytes (2005)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Japan-US workshop, RNA therapy, Bethesda
  • 発表場所: Maryland, USA
  • 年月日: 2005-02-24
• [学会発表] Light-Induced Chloroplast Relocation Movement. Keystone Symposia (2005)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 学会等名: Plant Cell Signaling: In vivo and omics Approaches, Santa Fe
  • 発表場所: New Mexico, USA
  • 年月日: 2005-02-04
• [図書] Chloroplast photorelocation movement. In : Plant Cell Monographs, The Chloroplast-Interaction with Environment(Ed. A.S. Sandelius and H. Aronsson) (2009)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., and Wada, M.
  • 総ページ数: 235-266
  • 出版者: Berlin Heidelberg.(Springer,-Verlag)
• [図書] Photoresponses in fern gametophytes. In : The Biology and Evolution of Ferns and Lycophytes"(Edited by Tom A. Ranker and Christopher H. Haufler) (2008)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 総ページ数: 3-48
  • 出版者: Cambridge Univ. Press
• [図書] Chloroplast photorelocation movement mediated by phototropin family proteins in green plants(388) (2007)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., M. Wada
  • 総ページ数: 927-935
  • 出版者: Biological Chemistry
• [図書] Photomorphogenesis of Ferns. In: Photomorphogenesis in Plants 3rd Edition(Edition. Ed. E. Schafer and F. Nagy) (2006)
  • 著者名/発表者名: Kanegae, T., Wada, M.
  • 総ページ数: 515-536
  • 出版者: Kluwer Academic Publishers, Dordrecht
• [図書] Photoreceptor Gene Families in Lower Plants. In : Handbook of Photosensory Receptors(Ed. W.R. Briggs and J.L.) (2005)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, N., M. Wada
  • 総ページ数: 349-369
  • 出版者: Spudich Wiley-VCH Verlag, Weinheim,
• [図書] Chloroplast movement. In : Light Sensing in Plants(Ed. M. Wada, M., K. Shimazaki, M. Iino) (2005)
  • 著者名/発表者名: Wada, M.
  • 総ページ数: 193-199
  • 出版者: Springer-Verlag, Tokyo
• [図書] Chloroplast avoidance movement. In: Plastids, Annual Plant Reviews, Volume 13 Ed. S. G. Moller (2004)
  • 著者名/発表者名: Kasahara, M.、M. Wada
  • 総ページ数: 267-282
  • 出版者: Blackwell