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2012 年度 実施状況報告書

シグナル伝達及び光合成の時空間イメージングによる葉緑体の個性についての研究

研究課題

研究課題/領域番号 24657036
研究機関京都府立大学

研究代表者

椎名 隆  京都府立大学, 生命環境科学研究科(系), 教授 (10206039)

研究分担者 熊崎 茂一  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40293401)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード葉緑体 / Ca2+ / シグナル / 可視化 / ミトコンドリア
研究概要

研究初年度である24年度は、シングル葉緑体の挙動を検証するための形質転換植物の準備、測定系の最適化などを進めた。また、葉緑体やミトコンドリアなどの植物オルガネラにCa2+シグナルを生じる分子機構について解析を進めた。
(1)シングル葉緑体のCa2+動態を調べるために、Ca2+センサー蛍光タンパク質であるカメレオンを葉緑体ストロマ画分にターゲットする形質転換植物の準備を進めた。
(2)flg22などのエリシター分子の他、様々なストレスを与えた時に個々の葉緑体に生じる光合成機能変化を可視化するために、二光子蛍光スペクトル顕微鏡を用いた測定系の最適化を進めた。
(3)ミトコンドリアCa2+輸送輸送隊の候補としてMCU、その制御因子としてMICU1が知られている。植物MICU1の研究に取り組み、ミトコンドリアタンパク質であることを明らかにするとともに、その生理機能の研究を進めた。MICU1の過剰発現によって、ミトコンドリアの酸化状態が変化することがわかり、MICU1によるCa2+動態制御が呼吸機能制御に関係している可能性が示された。
(4)大腸菌の機械受容チャネルMscSは浸透圧制御に関係している。今回、ミトコンドリアの機械受容チャネルの候補として、MsxSタンパク質のホモログMSL1がミトコンドリア局在であることを明らかにした。

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

形質転換植物の作成に時間を要しているが、概ね計画通りの準備を進めている。

今後の研究の推進方策

当初計画に沿って、採集年度である本年度は,具体的な測定実験に取り組む。
なお、葉緑体ばかりでなくミトコンドリアにおいてもCa2+シグナルが生じている可能性が高まっており、その評価の研究にも取り組む。

次年度の研究費の使用計画

該当無し

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Chloroplast envelope localization of EDS5, an essential factor for salicylic acid biosynthesis in Arabidopsis thaliana.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki K, Motomura Y, Yagi Y, Nomura H, Kikuchi S, Nakai M, Shiina T.
    • 雑誌名

      Plant Signal Behav.

      巻: 8 ページ: e23603

    • DOI

      10.4161/psb.23603

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vascular plant one-zinc-finger protein 1/2 transcription factors regulate abiotic and biotic stress responses in Arabidopsis.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakai Y, Nakahira Y, Sumida H, Takebayashi K, Nagasawa Y, Yamasaki K, Akiyama M, Ohme-Takagi M, Fujiwara S, Shiina T, Mitsuda N, Fukusaki E, Kubo Y, Sato MH.
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 73 ページ: 761-775

    • DOI

      10.1111/tpj.12069

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transformation of thylakoid membranes during differentiation from vegetative cell into heterocyst visualized by microscopic spectral imaging.2013

    • 著者名/発表者名
      Kumazaki S, Akari M, Hasegawa M.
    • 雑誌名

      Plant Physiol.

      巻: 161 ページ: 1321-1333

    • DOI

      10.1104/pp.112.206680.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional characterization of ObgC in ribosome biogenesis during chloroplast development.2012

    • 著者名/発表者名
      43) Bang WY, Chen J, Jeong IS, Kim SW, Kim CW, Jung HS, Lee KH, Kweon HS, Yoko I, Shiina T, Bahk JD.
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 71 ページ: 122-134

    • DOI

      10.1111/j.1365-313X.2012.04976.x.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eukaryotic-type plastid nucleoid protein pTAC3 is essential for transcription by the bacterial-type plastid RNA polymerase.2012

    • 著者名/発表者名
      Yagi Y, Ishizaki Y, Nakahira Y, Tozawa Y, Shiina
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 109 ページ: 7541-7546

    • DOI

      10.1073/pnas.1119403109.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chloroplas-mediated activation of plant immune signalling in Arabidopsis.2012

    • 著者名/発表者名
      Nomura H, Komori T, Uemura S, Kanda Y, Shimotani K, Nakai K, Furuichi T, Takebayashi K, Sugimoto T, Sano S, Suwastika IN, Fukusaki E, Yoshioka H, Nakahira Y, Shiina T.
    • 雑誌名

      Nature Commun.

      巻: 26 ページ: 926

    • DOI

      10.1038/ncomms1926

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary aspects of plastid proteins involved in transcription: The transcription of a tiny genome is mediated by a complicated machinery.2012

    • 著者名/発表者名
      Yagi Y, Shiina T.
    • 雑誌名

      Transcription

      巻: 3 ページ: 1-5

    • 査読あり
  • [学会発表] 植物の細胞内シグナル伝達系と共生オルガネラ2013

    • 著者名/発表者名
      椎名隆
    • 学会等名
      第54回植物生理学会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20130321-20130323
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリアのCa2+センサータンパク質候補AtMICU1の機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      浅倉千洋
    • 学会等名
      第54回植物生理学会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] 葉緑体CASタンパク質による防御応答遺伝子の発現制御2013

    • 著者名/発表者名
      下谷紘司、神田ゆい、中井香奈、山崎加奈子、椎名隆
    • 学会等名
      第54回植物生理学会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] ミトコンドリア機械受容チャネルMSL1の機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      𦫿原佐紀、原田尚実、市川美恵、古市卓也、椎名隆
    • 学会等名
      第54回植物生理学会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] 葉緑体ストレス応答プロモータpsbD KRPの構造とストレス応答性の進化2013

    • 著者名/発表者名
      木寅 翔太、椎名隆
    • 学会等名
      第54回植物生理学会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] Crosstalk between Plant Immunity and Chloroplasts2013

    • 著者名/発表者名
      椎名隆
    • 学会等名
      29th IPSR International Symposium and 5th Symposium on Plant Sciences
    • 発表場所
      倉敷市
    • 年月日
      20130307-20130310
    • 招待講演
  • [学会発表] Light-dependent Expression of PAMP-induced Defense Genes2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakai, S. Sano and T. Shin
    • 学会等名
      10th International Plant Molecular Biology Congress
    • 発表場所
      済州島
    • 年月日
      20121021-20121026
  • [学会発表] Transcription Factors Under the Control of Chloroplast-derived Immune Signalling Arabidopsis thaliana2012

    • 著者名/発表者名
      K. Shimotani, Y . Kanda and T. Shiina
    • 学会等名
      10th International Plant Molecular Biology Congress
    • 発表場所
      済州島
    • 年月日
      20121021-20121026
  • [学会発表] Evolutionary Analysis of Plastid Psbd Light-responsive Promoters and Their Stress Response in Land Plants2012

    • 著者名/発表者名
      S. Kitora, S. Shimmura, M. Nozoe and T. Shiina
    • 学会等名
      10th International Plant Molecular Biology Congress
    • 発表場所
      済州島
    • 年月日
      20121021-20121026
  • [学会発表] Chloroplast Ca2+ and Plant Immunity2012

    • 著者名/発表者名
      T. Shiina
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Chloroplast Genomics and Genetic Engineerin
    • 発表場所
      アメリカ New Brucswick市
    • 年月日
      20121021-20121026
  • [学会発表] ウルシノキのトランス クリプトーム解析2012

    • 著者名/発表者名
      石崎 陽子, 岡本 嘉明, 佐藤 貴彦, 大藪 泰, 椎 名 隆
    • 学会等名
      第76回植物学会
    • 発表場所
      姫路市
    • 年月日
      20120915-20120917
  • [学会発表] 光による防御応答遺伝 子の発現制御2012

    • 著者名/発表者名
      中井 香奈, 佐野 智, 椎 名 隆
    • 学会等名
      第76回植物学会
    • 発表場所
      姫路市
    • 年月日
      20120915-20120917
  • [学会発表] 葉緑体CAS タンパク質 による防御応答関連転 写因子群の発現制御2012

    • 著者名/発表者名
      下谷 紘司, 神田 ゆい, 椎名 隆
    • 学会等名
      第76回植物学会
    • 発表場所
      姫路市
    • 年月日
      20120915-20120917
  • [学会発表] 葉緑体psbD 光応答プロモーターの光応答及びス トレス応答機能について2012

    • 著者名/発表者名
      木寅 翔太, 椎名 隆, 新村 修一
    • 学会等名
      第76回植物学会
    • 発表場所
      姫路市
    • 年月日
      20120915-20120917

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公開日: 2014-07-24  

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