葉緑体は二酸化炭素定位を示すか

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23657035
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高木 慎吾 大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (10192626)
• 研究協力者: 石田 泰浩 大阪大学, 大学院・理学研究科, 大学院生
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 細胞間隙二酸化炭素濃度 / シロイヌナズナ / 二酸化炭素 / 背腹性 / 葉肉細胞 / 葉緑体

研究概要

葉緑体は光合成の基質であるCO2を葉内の細胞間隙から吸収する。葉肉細胞中の葉緑体が、細胞同士が隣り合う部分ではなく、細胞間隙に接する部分に分布することから、CO2濃度の高い場所に葉緑体を分布させる仕組みがあると予想されている。細胞壁を除いた葉肉細胞プロトプラストをゲルに埋める実験系により、この予想が正しいことを強く支持する結果を得た。また、ガス交換システムを用いて個葉の細胞間隙CO2濃度を調節することにより、葉緑体の細胞内分布が光強度とCO2濃度とのクロストークを介して決まることを示唆する結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] LITTLE NUCLEI 1 and 4 regulate nuclear morphology in Arabidopsis thaliana (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakamoto, S. Takagi
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 54 ページ: 622-633
  • DOI: DOI:10.1093/pcp/pct031
  • 査読あり
• [雑誌論文] ストロボスコープ型遠心顕微鏡による運動現象の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高木慎吾
  • 雑誌名: Plant Morphology 巻: 24 ページ: 5-11
  • URL: http: //square.umin.ac.jp/pl-morph/
• [雑誌論文] Actin-dependent chloroplast anchoring is regulated by Ca2+-calmodulin in spinach mesophyll cells (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Takamatsu, S. Takagi
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 52 ページ: 1973-1982
  • DOI: DOI:10.1093/pcp/pcr130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic behavior of double-membrane-bound organelles in plant cells (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Takagi, M.S. Islam, K. Iwabuchi
  • 雑誌名: International Review of Cell and Molecular Biology 巻: 286 ページ: 181-222
  • DOI: DOI:10.1016/B978-0-12-385859-7.00004-5
• [雑誌論文] Possible involvement of phytochromes in regulation of cytoplasmic motility in Arabidopsis thalianaleaf epidermal cells (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Sakurai-Ozato, S. Takagi
  • 雑誌名: InTreatise on Photophysiology (eds. C. Haldar and P. Basu) ページ: 55-65
• [雑誌論文] Light-induced mitochondrial redistribution in Arabidopsis thalianapalisade cells (2011)
  • 著者名/発表者名: M.S. Islam, Y. Niwa, S. Takagi
  • 雑誌名: InTreatise on Photophysiology (eds. C. Haldar and P. Basu) ページ: 167-171
• [雑誌論文] 植物オルガネラは忙しい (2011)
  • 著者名/発表者名: 高木慎吾
  • 雑誌名: 生産と技術 巻: 63 ページ: 74-76
  • URL: http: //www6.ocn.ne.jp/~seisan/
• [学会発表] シロイヌナズナ葉肉細胞における核光定位運動への葉緑体の関与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中怜、岩渕功誠、西村いくこ、高木慎吾
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130321-23
• [学会発表] 植物ビリンは葉緑体アンカーに関与するか (2013)
  • 著者名/発表者名: 高木慎吾
  • 学会等名: 第15回植物オルガネラワークショップ
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2013-03-20
• [学会発表] Analysis of LINCs involved in the maintenance of nuclear morphology in Arabidopsis thaliana (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakamoto, S. Takagi
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20121211-14
• [学会発表] シロイヌナズナにおける細胞核形態を維持するLINCの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂本勇貴、高木慎吾
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 20120915-17
• [学会発表] Light-dependent nuclear positioning serves as a UV-protection system in plants (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwabuchi K., Hidema J., Tamura K., Takagi S., Hara-Nishimura I.
  • 学会等名: The 1st international symposium on plant environmental sensing
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 20120319-21
• [学会発表] Light-dependent nuclear positioning reduces UV-induced DNA damage in plants (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwabuchi K., Hidema J., Tamura K., Takagi S., Hara-Nishimura I
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 20120316-18
• [学会発表] シロイヌナズナにおける細胞核形態を維持する因子の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂本勇貴、高木慎吾
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 20120316-18
• [学会発表] Phototropin2- dependent co-localization of mitochondria with chloroplasts in Arabidopsis thalianamesophyll cells (2012)
  • 著者名/発表者名: M.S. Islam, S. Takagi
  • 学会等名: 平成24年度近畿植物学会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2012-11-10
• [学会発表] Roles of phototropins and myosins in the light-induced redistribution of mitochondria and chloroplasts in leaf palisade cells of Arabidopsis thaliana.International Symposium (2011)
  • 著者名/発表者名: Nguyen V.T., Islam M.S., Takagi S
  • 学会等名: Strategies of Plants against Global Environmental Change
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
  • 年月日: 20111208-10
• [学会発表] イメージングによる細胞内運動の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高木慎吾
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20110917-19
• [学会発表] Photoregulation of mitochondria/chloroplasts co-localization in Arabidopsis thalianamesophyll cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Islam M.S., Takagi S
  • 学会等名: The 5th Asia Oceania Conference on Photobiology
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 20110730-0801
• [学会発表] Regulation of chloroplast positioning by light and CO2. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishida Y., Takagi S
  • 学会等名: The 5th Asia Oceania Conference on Photobiology
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 20110730-0801
• [備考]
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/ lab_page/takagi/index.html