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2012 年度 実施状況報告書

シロイヌナズナの有性生殖過程における小胞体分子シャペロン依存型核膜融合機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 23570051
研究機関新潟大学

研究代表者

西川 周一  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10252222)

キーワード小胞体 / 分子シャペロン / 核膜融合 / 有性生殖
研究概要

研究代表者らは、小胞体の分子シャペロンHsp70であるBiPが、シロイヌナズナの雌性配偶体形成時の極核の核膜融合を制御していることを明らかにしている。本研究では、BiPを足がかりに、極核融合の分子機構の解明を目指している。昨年度は、BiPの制御因子である小胞体Jタンパク質の変異株の解析を行い、BiPは異なるセットの小胞体Jタンパク質(制御因子)とともに、核外膜と核内膜という2回の膜融合に機能することを明らかにした。本年度は、ライブイメージングによってこれら変異株における極核融合過程の観察を行った。まず、受精後6時間半にわたって核動態を観察する実験系を確立した。そして、受精時の精細胞と中央細胞の融合や精核と極核の融合では極核融合の欠損は回復しないことが示された。一方で、極核融合の欠損は、最初の胚乳核分裂時の核膜の崩壊と再形成によって回復することが明らかとなった。この結果は、極核の核膜融合と細胞分裂時の核膜再形成とは異なる分子機構によることを示唆する。
また、極核の外膜融合に欠損をもつ雌性配偶体は、受精時の精核と卵細胞核の融合は正常に進行するが、精核と極核の融合にも欠損を示すことを明らかにした。この結果は、卵細胞と中央細胞では雌性配偶子の核と精核との融合の分子機構が異なることを示唆する。また、融合しなかった極核と精核は最初の胚乳核分裂の際に融合するものの、その後の胚乳核分裂が異常となることから、正常な胚乳核分裂には受精時の精核と極核の融合が必要であることが明らかとなった。

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

本年度は、ライブイメージングによる解析が予想以上に進展し、極核の核膜融合機構や極核と精核の融合機構に対する重要な知見が得られたと考えている。また、本年度確立したライブイメージング解析系は、雌性配偶体形成時の極核融合過程の解析にも適用可能と考えている。一方で、極核融合に欠損を示すシロイヌナズナ変異株のスクリーニングについては、所属の変更に伴う実験室のセットアップなどの問題で大きく進展することができなかったが、実験室のセットアップも完了したため次年度中に当初の目的を達成できるのではないかと考えている。

今後の研究の推進方策

今後は、極核融合に欠損を示すシロイヌナズナ変異株のスクリーニングを集中的に進め、極核融合の分子機構の解明を目指す。また、極核融合は核膜と小胞体膜の融合から始まることから、小胞体融合に関与することが示唆されている因子に関するシロイヌナズナ変異株の解析など、分子機構の解明を目指した研究を進めていく予定である。

次年度の研究費の使用計画

昨年度の研究費は年度内にすべて使用していたが、事務処理手続きの関係で一部の支払いが3月31日以降になったため、次年度使用額が生じた。生じた使用額は、昨年度購入の物品費として4月以降に支払いが決定している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Analyses of protein-protein interactions by in vivo photocrosslinking in budding yeast.2013

    • 著者名/発表者名
      塩田拓也
    • 雑誌名

      Methods Mol. Biol.

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tam41 is a CDP-diacylglycerol synthase required for cardiolipin biosynthesis in mitochondria2013

    • 著者名/発表者名
      田村康
    • 雑誌名

      Cell Metabol.

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of Dom34:Hbs1 in non-stop protein clearance from translocators for normal organelle protein influx.2012

    • 著者名/発表者名
      井澤俊明
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 2 ページ: 447-453

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2012.08.010

    • 査読あり
  • [学会発表] 雌性配偶体形成時の極核の核外膜融合は中央細胞における精核の融合と胚乳形成に必要である2013

    • 著者名/発表者名
      西川周一
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] 植物の環境ストレス応答における小胞体品質管理の役割2012

    • 著者名/発表者名
      西川周一
    • 学会等名
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      20120620-20120622
    • 招待講演
  • [図書] Image and Video Processing2013

    • 著者名/発表者名
      真野昌二
    • 総ページ数
      -
    • 出版者
      iConcept Press.

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公開日: 2014-07-24  

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