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2013 年度 実績報告書

世界最速ミオシン導入による植物成長促進システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24658002
研究機関千葉大学

研究代表者

伊藤 光二  千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50302526)

キーワードミオシン / 車軸藻 / シロイヌナズナ / イネ
研究概要

世界最高速度をもつ車軸藻ミオオシンXIとシロイヌナズナミオシンXI-2とのキメラミオシンをつくり,アクチン滑り運動速度を測定したところ,シロイヌナズナミオシンXI-2と比べて,速度が2倍以上に上昇した。これと反対にシロイヌナズナミオシンXI-2よりも速度が1/10遅いヒトミオシンVbとシロイヌナズナミオシンXI-2とのキメラミオシンはシロイヌナズナミオシンXI-2と比べて,速度が数倍落ちた。
これらの2つのキメラミオシンXI-2,および野生型シロイヌナズナミオシンXI-2をそれぞれ,シロイヌナズナミオシンXI-2の遺伝子欠損株に導入し,野生型シロイヌナズナミオシンXI-2のプロモーターのもとで発現させた。車軸藻ミオシンキメラXI-2を発現した株の細胞の原形質流動速度は野生型ミシンXI-2を発現させたものより約2倍速くなり,一方,ヒトミオシンVbを発現させたものは,流れがほとんどみえなかった。原形質流動速度と一致して,地上部の茎,葉の大きさが車軸藻ミオシンキメラは大きくなり,ヒトミオシンVbキメラは小さくなった。また,車軸藻ミオシンキメラの茎,葉が大きくなったのは,細胞数が増えたのではなく,細胞の体積が増えたことによることがわかった。これらの結果は,原形質流動速度は植物の大きさを規定する主な要因であることを示唆するとともに,車軸藻ミオシンキメラを用いることによる原形質流動速度の促進は植物の大きさを促進させる非常に有益なシステムということを示している。
また,車軸藻ミオオシンXIとイネXIBミオシンとのキメラミオシンをアクチンプロモーター存在下で野生型イネの日本晴れに発現させたがこちらは最終的な収量などには差が見えなかった。野生型ミオシンXIBが存在していたこと,およびプロモーターがミオシンのものでなかったことが原因として考えられる。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular Characterization and Subcellular Localization of Arabidopsis class VIII myosin, ATM12014

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi T, Tominaga M, Matsumoto R, Sato K, Nakano A, Yamamoto K, Ito K.
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Function of the head-tail junction in the activity of myosin II2013

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi T, Honda K, Wanikawa Y, Shoji N, Yamamoto K, Ito K.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 440(4) ページ: 490-494

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.09.038

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cytoplasmic streaming velocity as a plant size determinant2013

    • 著者名/発表者名
      Tominaga M, Kimura A, Yokota E, Haraguchi T, Shimmen T, Yamamoto K, Nakano A, Ito K.
    • 雑誌名

      Dev Cell

      巻: 27 ページ: 345-52

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2013.10.005.

    • 査読あり
  • [学会発表] 速度改変型キメラミオシンXIの発現により明らかになってきた原形質流動の機能と制御

    • 著者名/発表者名
      富永基樹,伊藤光二,原口武士,横田悦雄,新免輝男,山本啓一,中野明彦
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学
  • [学会発表] シロイヌナズナの原形質流動に重要な役割を果たしているミオシンXI-K の酵素活性と調節機構について

    • 著者名/発表者名
      富永基樹,伊藤光二,原口武士,横田悦雄,新免輝男,山本啓一,中野明彦
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学
  • [学会発表] シロイヌナズナの原形質流動に重要な役割を果たしているミオシンXI-K の酵素活性と調節機構について

    • 著者名/発表者名
      原口 武士 、富永 基樹、勝俣 幸平 、中野明彦 、山 本 啓一 、伊藤 光二
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学
  • [学会発表] シロイヌナズナミオシンXI のダイマー形成について

    • 著者名/発表者名
      勝俣 幸平 、原口 武士 、富永 基樹、中野明彦 、山 本 啓一 、伊藤 光二
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学
  • [学会発表] シロイヌナズナクラスVIII ミオシンのATM2 とVIIIB の酵素活性

    • 著者名/発表者名
      大矢 里美 、富永 基樹、観音堂 由佳 、松本 梨絵、原口 武士、中野明彦 、山 本 啓一 、伊藤 光二
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学
  • [学会発表] シロイヌナズナのクラスVIII ミオシンに属するATM1・VIIIA の酵素活性、二量体形成能について

    • 著者名/発表者名
      徳原 美緒 、富永 基樹 、松本 梨絵、観音堂 由佳、原口 武士、中野 明彦、山本 啓一、伊藤 光二
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学
  • [備考] 千葉大学 大学院理学研究科生物学コース 准教授 伊藤 光二 のホームページ

    • URL

      http://life.s.chiba-u.jp/ito/

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公開日: 2015-05-28  

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