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2012 年度 実績報告書

植物の膜交通多様化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24370019
研究種目

基盤研究(B)

研究機関東京大学

研究代表者

上田 貴志  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (10311333)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード膜交通 / Rab GTPase / SNARE / 多様化 / 進化
研究概要

VAMP727のlongin domainに存在する特徴的な挿入配列がどのように獲得され,VAMP72メンバーの機能分化においていかなる役割を果たしたのかを調べるため,まずゼニゴケ(苔類),ベイトウヒ(裸子植物),グネツム(裸子植物),イネ(単子葉植物),ミヤコグサ(真正双子葉植物マメ科),レタス(真正双子葉植物キク科)などの植物からVAMP72ホモログを単離し,そのアミノ酸配列を調べた.その結果,挿入配列は選択的スプライシングに起因しており,さらに進化の過程で挿入配列中の酸性アミノ酸の数が増加する傾向が認められた.そこで,この挿入配列の獲得とその酸性化がそれぞれVAMP72の機能にどのような影響を与えたのかを,挿入配列の欠失や酸性度の減少をもたらす変異を導入することにより調べた.その結果,挿入配列の有無は分泌経路から液胞輸送経路への機能転換に,酸性度の上昇は定常的な細胞内局在がトランスゴルジネットワークから多胞化したエンドソームに変化するのに必要であることが示唆された.続いて,VAMP727と相互作用する因子を酵母ツーハイブリッド法を用いて探索した-その結果,VAMP727とVAMP721の双方と相互作用する分子の単離に成功した.
植物特異的なRABGTPaseであるARA6についても,ゼニゴケにおけるホモログ(MpARA6)の機能解析を進めた.これまでに,MpARA6が多胞化したエンドソームから葉緑体外胞膜への輸送において機能することを示唆する結果を得るとともに,ARA6のエフェクター候補も葉緑体機能に関わることを示す結果を得ている.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

VAMP72グループの機能転換に必要な領域を明らかにすることに既に成功しているとともに,相互作用因子の解析も順調に進んでいる.また,ゼニゴケのMpARA6の機能解析においても大きな進展があった.

今後の研究の推進方策

これまでに引き続き,植物の進化の過程でVAMP72がどのようにして機能的多様化を果たしたのかを解析してゆく.また,ARA6の機能が植物の各系統群でどのように多様化しているのかについてもさらなる解析を進める.

次年度の研究費の使用計画

抗体の作成や委託解析(質量分析等)を次年度におこなう予定であるため,計画的に資金を繰り越した.今後これらの解析,物品の購入等に使用する予定である.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] RABA members act in distinct steps of subcellular trafficking of the FLAGELLIN SENSING 2 receptor.2013

    • 著者名/発表者名
      Choi S., et al.
    • 雑誌名

      The Plant Cell

    • DOI

      DOI:http://dx.doi.org/10.1105/tpc.112.108803

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arabidopsis RABA1 GTPases mediate the transport from the trans-Golgi network to the plasma membrane and are required for salinity stress tolerance.2013

    • 著者名/発表者名
      Asaoka R., et al.
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 73 ページ: 240-249

    • DOI

      DOI:10.1111/tpj.12023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct metal recognition by guanine nucleotide exchange factor in the initial step of exchange reaction2013

    • 著者名/発表者名
      Uejima T., et al.
    • 雑誌名

      Acta Cryst. D

      巻: 69 ページ: 345-351

    • DOI

      DOI:10.1107/S0907444912047294

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microtubule stability affects the unique motility of F-actin in Marchantia polymorpha.2013

    • 著者名/発表者名
      Era A., et al.
    • 雑誌名

      J. Plant Res.

      巻: 126 ページ: 113-119

    • DOI

      DOI:10.1007/s10265-012-0496-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flowering time modulation by a vacuolar SNARE via FLOWERING LOCUSC in Arabidopsis thaliana.2012

    • 著者名/発表者名
      Ebine K., et al.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 ページ: e442239

    • DOI

      DOI:10.1371/journal.pone.0042239

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The physiological role of SYP4 in the abiotic stress response.2012

    • 著者名/発表者名
      Uemura T., et al.
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 7 ページ: 1118-1120

    • DOI

      D01:10.4161/psb.21307

    • 査読あり
  • [雑誌論文] cis-Golgi proteins accumulate near the ER exit sites and act as the scaffold for Golgi regeneration after brefeldin A treatment in tobacco BY-2 cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Ito Y., et al.
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Cell

      巻: 23 ページ: 3203-3214

    • DOI

      DOI:10.1091/mbc.E12-01-0034

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Arabidopsis ARF-GEF, GNOM, mediates transport required for innate immunity and focal accumulation of PEN1.2012

    • 著者名/発表者名
      Nielsen M., et al.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA.

      巻: 109 ページ: 11443-11448

    • DOI

      DOI:10.1073/pnas.1117596109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical organelle dissection of Arabidopsis guard cells using image database LIPS.2012

    • 著者名/発表者名
      Higaki T., et al.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 2 ページ: 405

    • DOI

      DOI:10.1038/srep00405

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conserved and plant-unique mechanisms regulating plant post-Golgi traffic.2012

    • 著者名/発表者名
      Fujimot M. and Ueda T.
    • 雑誌名

      Front. Plant Sci.

      巻: 3 ページ: 197

    • DOI

      DOI:10.3389/fpls.2012.00197

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ゼニゴケ細胞生物学2012

    • 著者名/発表者名
      恵良厚子、上田貴志
    • 雑誌名

      BSJ-Review

      巻: 3 ページ: 114-121

  • [雑誌論文] 細胞壁資材の細胞内輸送・植物の膜交通と細胞壁2012

    • 著者名/発表者名
      藤本優, 上田貴志
    • 雑誌名

      遺伝

      巻: 66 ページ: 47-52

  • [学会発表] Mechanism and function of plant-unique membrane trafficking pathways2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ueda
    • 学会等名
      IWPMB 2013 (invited speaker)
    • 発表場所
      Kurashiki Geibunkan(Kurashiki)
    • 年月日
      2013-03-27
  • [学会発表] 植物におけるポストゴルジ輸送経路の多様化と進化2012

    • 著者名/発表者名
      上田貴志
    • 学会等名
      日本植物学会第76回大会
    • 発表場所
      兵庫県立大(姫路)(招待講演)
    • 年月日
      2012-09-16
  • [図書] 植物細胞壁2013

    • 著者名/発表者名
      上田貴志
    • 総ページ数
      349
    • 出版者
      講談社(分担執筆)
  • [図書] Endocytosis in plants2012

    • 著者名/発表者名
      Ueda, et al.
    • 総ページ数
      336
    • 出版者
      Springer(分担執筆)

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公開日: 2014-07-16  

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