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

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24657036
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 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, 大学院理学研究科, 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+ / ROS / 表皮 / 免疫 / ストロミュール

研究概要

色素体は組織によって異なる機能や形態をもつ。本研究では、組織によって色素体の免疫応答における役割や色素体Ca2+シグナルの発生が異なることを明らかにした。まず、根と葉の色素体で、ストレスに応答して、異なった色素体Ca2+シグナルが生じることを明らかにした。また、表皮細胞の色素体が免疫応答におけるサリチル酸合成で特有な役割を果たしている可能性を示した。さらに、下胚軸の表皮細胞の葉緑体で、ABAやサリチル酸によるストロミュール誘導がCa2+やROSシグナルによって制御されていることも明らかにした。これらの研究から、色素体が組織別に特有の機能を持つことが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Recent advances in the study of chloroplast gene expression and its evolution (2014)
  • 著者名/発表者名: Yagi, Y and Shiina, T.
  • 雑誌名: Front. in Plant Sci 巻: (eCollection 2014) ページ: 5-61
• [雑誌論文] Calcium signaling in plant endosymbiotic organelles : mechanism and role in physiology (2014)
  • 著者名/発表者名: Nomura, H. and Shiina, T.
  • 雑誌名: Mol. Plant 巻: (in press)
• [雑誌論文] A scalable open-source pipeline for large-scale root phenotyping (2014)
  • 著者名/発表者名: Radka Slovak, Christian Göschl, Xiaoxue Su, Koji Shimotani, Takashi Shiina and Wolfgang Busch
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: (in press)
• [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
• [雑誌論文] Overproduction of hyperthermostable β-1,4-endoglucanase from the archaeon Pyrococcus horikoshii by tobacco chloroplast engineering (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakahira Y, Ishikawa K, Tanaka K, Tozawa Y, Shiina T.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 巻: 77 ページ: 2140-3
• [雑誌論文] Transformation of thylakoid membranes during differentiation from vegetative cell into heterocyst visualized by microscopic spectral imaging
  • 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
• [学会発表] AMPが誘導する病害抵抗瀬遺伝子発現と光合成電子伝達 (2014)
  • 著者名/発表者名: 青山真夕、中井香奈、下谷紘司、佐野智、椎名隆
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20140318-20
• [学会発表] 葉緑体Ca^<2+>センサーCASを介した防御応答遺伝子発現の制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 下谷 紘司、青山 真夕、中井 香奈、佐野智、椎名 隆
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20140318-20
• [学会発表] ミトコンドリア局在機械受容チャネルMSL1の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 艾原佐紀,原田尚実,市川美恵,古市卓也、椎名隆
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20140318-20
• [学会発表] A role for chloroplast Ca^<2+> sensor protein CAS in regulation of intracellular Ca2+ signaling and plant defense responses (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiina, T.
  • 学会等名: Indo-Japan Joint Workshop on "Signal sensing and transduction in photosynthetic organisms-from cyanobacteria to land plants"
  • 発表場所: ハイデラバード インド
  • 年月日: 20131216-18
• [学会発表] Role of chloroplasts in plant defense responses (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiina, T.
  • 学会等名: International Closing Meeting of the Research Unit 804‚ Retrograde Signaling in Plants
  • 発表場所: ミュンヘン ドイツ
  • 年月日: 20131013-16
• [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: 艾原佐紀,原田尚実,市川美恵,椎名隆
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20130913-15
• [学会発表] 葉緑体accD 遺伝子プロモータの進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石崎陽子,木寅翔太,新村周一,椎名隆
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20130913-15
• [学会発表] 葉緑体Ca^<2+>センサーCASによる植物の免疫応答制御の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 下谷紘司,中井香奈,山崎加奈子,佐野智、椎名隆
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20130913-15
• [学会発表] 葉緑体ストロミュールのABAによる誘導機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 椎名隆、金麗花
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20130913-15
• [学会発表] Functional Characterization of Mitochondrial Mechanosensitive Channel MSL1 in Arabidopsis thaliana (2013)
  • 著者名/発表者名: Yomogihara, S., Harada, N., Asakura, C., Yamaguchi, S., Ichikawa, M., Furuichi, T., Shiina, T.
  • 学会等名: 第24回国際シロイヌナズナ研究会議
  • 発表場所: シドニー オーストラリア
  • 年月日: 20130624-28
• [学会発表] Control of defense gene expression via chloroplast Ca^<2+> sensor protein CAS in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimotani1, K., Nakai1, K., Nomura, H., Yoshioka, H., Shiina, T.
  • 学会等名: 第24回国際シロイヌナズナ研究会議
  • 発表場所: シドニー オーストラリア
  • 年月日: 20130624-28
• [学会発表] Chloroplast Ca^<2+> and plant immunity (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiina, T.
  • 学会等名: 3rd International Symposium on Chloroplast Genomics and Genetic
  • 発表場所: ニューブルンスイック 米国
  • 年月日: 20130508-11
• [学会発表] 葉緑体光転写制御におけるコムギ葉緑体RNAポリメラーゼ複合体のDNA結合動態の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本村幸也,八木祐介,中平洋一,戸澤譲,椎名隆
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] ウルシノキのトランスクリプトーム解析 (2013)
  • 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53回日本植物生理学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] ミトコンドリアCa^<2+> センサータンパク質AtMICU1の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口咲希,八木祐介,椎名隆
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] チラコイド膜CASタンパク質が制御する防御関連転写因子群の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 下谷紘司,神田ゆい,中平洋一,椎名隆
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 光条件に依存する植物病理応答遺伝子の発現解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中井香奈,金麗花,中平洋一,椎名隆
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 植物免疫における葉緑体ラジカル制御タンパク質CASの下流で働く因子の単離と解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野村裕也,藤原正幸,深尾陽一朗,椎名隆,吉岡博文
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130300