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2019 年度 実績報告書

自己分解を統制する葉緑体応答ゾーンとその破綻が生む葉緑体-核連携ゾーンの実体解明

公募研究

研究領域細胞機能を司るオルガネラ・ゾーンの解読
研究課題/領域番号 18H04852
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

泉 正範  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (80714956)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード葉緑体 / オートファジー / クロロファジー / Rubisco-containing body / 核
研究実績の概要

飢餓時に葉緑体を分解する部分分解オートファジーと、光障害時に壊れた葉緑体を丸ごと除去する全分解オートファジー(クロロファジー)の駆動を司るオルガネラゾーンに着目した本研究計画において、H31-R1年度は以下3項目について成果が得られた。
【1】葉緑体のオートファジー応答ゾーン形成因子の同定:昨年度に同定した光ストレス時の全分解応答ゾーンの候補因子、について、その変異株を用いた解析系を確立し、クロロファジー活性が大きく低下することを確認した。よって当該タンパク質が全分解オートファジーの遂行に強く関わることが明らかとなった。また、飢餓時の部分分解応答ゾーン形成因子を生化学的に同定する解析を行い、膜の形態変化を担う可能性が高いタンパク質が同定された。
【2】葉緑体のオートファジー応答ゾーン形成のイメージングと機能解析:全分解クロロファジー過程のイメージング解析のための多重蛍光可視化系統を整備した。そのタイムラプス観察を行い、全分解ゾーン形成前後のモニタリングを行った。
【4】植物細胞死における葉緑体-核連携ゾーンの機能解析
昨年度に確立した葉緑体-核連携ゾーンのイメージング法を活用し、葉緑体のチューブ状構造「ストロミュール」と細胞死の頻度の変動を調査した。葉の老化が進むと共にこの連携ゾーン形成が活性化され、その後細胞死が起こること、植物ホルモン・サリチル酸シグナルを抑制すると、ストロミュール形成が抑制されることを見出した。よって植物ホルモンと葉の老化進行に応答し葉緑体-核連携ゾーンが形成されることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] How To Identify Autophagy Modulators2019

    • 著者名/発表者名
      Izumi Masanori
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 181 ページ: 853~854

    • DOI

      10.1104/pp.19.01146

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heat Shock Proteins Support Refolding and Shredding of Misfolded Proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Izumi Masanori
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 180 ページ: 1777~1778

    • DOI

      10.1104/pp.19.00711

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mitochondrial Dynamics for Pollen Development2019

    • 著者名/発表者名
      Izumi Masanori
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 180 ページ: 686~687

    • DOI

      10.1104/pp.19.00335

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 窒素利用の改変を目指す葉緑体オートファジー研究の進展2019

    • 著者名/発表者名
      泉正範
    • 雑誌名

      光合成研究

      巻: 29 ページ: 54~68

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Roles of the Clock in Controlling Starch Metabolism2019

    • 著者名/発表者名
      Izumi Masanori
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 179 ページ: 1441~1443

    • DOI

      10.1104/pp.19.00166

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Chloroplast degradation pathways by autophagy2020

    • 著者名/発表者名
      Izumi Masanori
    • 学会等名
      he 6th CSRS-ITbM joint workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 葉緑体分解機構の理解とその制御を目指して2020

    • 著者名/発表者名
      泉正範
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 葉緑体ライフサイクルの終着点:オートファジーによる分解機構2020

    • 著者名/発表者名
      中村咲耶、泉正範
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Two forms of autophagy for chloroplast turnover2020

    • 著者名/発表者名
      Izumi Masanori
    • 学会等名
      RIKEN seminar
    • 招待講演
  • [学会発表] シロイヌナズナにおいてATG8-interacting protein (ATI1および ATI2)の発現抑制は葉緑体のオートファジーに影響を及ぼさない2020

    • 著者名/発表者名
      西村翼,和田慎也,泉正範,中村咲耶,牧野周,Gad Galili,石田宏幸
    • 学会等名
      日本植物生理学会
  • [学会発表] 葉緑体の自己分解を統制する応答ゾーンの形成プロセス2019

    • 著者名/発表者名
      泉正範、中村咲耶
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑体分解を統制する応答ゾーンの形成プロセス2019

    • 著者名/発表者名
      泉正範、中村咲耶、草野修平、萩原伸也
    • 学会等名
      第3回オルガネラ・ゾーン研究会
  • [学会発表] クロロファジーを発動する全分解ゾーンの形成プロセス2019

    • 著者名/発表者名
      中村咲耶、泉正範
    • 学会等名
      第3回オルガネラ・ゾーン研究会
  • [学会発表] 緑体を部分分解するオートファジーの細胞内ダイナミクス2019

    • 著者名/発表者名
      泉正範、中村咲耶、草野修平、萩原伸也
    • 学会等名
      第12回オートファジー研究会
  • [学会発表] 障害葉緑体をミクロオートファジー様の経路で除去するクロロファジーの解析2019

    • 著者名/発表者名
      中村咲耶、泉正範
    • 学会等名
      第12回オートファジー研究会
  • [学会発表] Chloroplast degradation via autophagy in Chlamydomonas reinhardtii2019

    • 著者名/発表者名
      Li Nan、西村芳樹、Ramundo Silvia, 泉正範
    • 学会等名
      日本光合成学会

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公開日: 2021-01-27  

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