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2014 年度 実績報告書

NIMA関連キナーゼによる形態形成と環境応答の協調機構の解析

公募研究

研究領域大地環境変動に対する植物の生存・成長突破力の分子的統合解析
研究課題/領域番号 25119715
研究機関岡山大学

研究代表者

本瀬 宏康  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (70342863)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードNIMA関連キナーゼ / シロイヌナズナ / 微小管 / チューブリン / 細胞伸長 / 細胞分裂 / ストレス応答
研究実績の概要

本研究では、植物のNIMA関連キナーゼ(NEK)に着目し、形態形成と環境応答の協調機構を解析した。本年度は以下の課題について研究を進めた。
①シロイヌナズナNEK6の機能:nek6変異体の表現型の再検討から、NEK6が細胞伸長の促進と方向制御の両方に関わること、様々な器官の伸長に必要なことを示した。NEK6の発現誘導株と細胞内動態の解析から、NEK6が微小管の脱重合を引き起こすことがわかった。微小管脱重合の分子機構を明らかにするため、チューブリンのリン酸化部位を同定し、これらの部位のリン酸化が脱重合に関わることが示唆された。以上のことから、NEK6はチューブリンリン酸化を介して微小管を脱重合し、細胞伸長を制御することが明らかになった(論文準備中)。
②シロイヌナズナNEKファミリーの機能:シロイヌナズナNEK1-7の機能解析を進めた。NEK4-7は維管束で発現しており、変異体の表現型からNEK6,7が維管束形成に必要であることがわかった。nek6やnek多重変異体の表現型から、NEKファミリーが細胞分裂に関与すること、葉や根などの器官伸長を制御することがわかった(論文投稿中)。
③NEKのストレス応答における機能:nek6やnek多重変異体ではストレス応答遺伝子の発現が変化し、ストレス耐性が低下する。nek6変異体において発現が増加している遺伝子を見出した。また、アブシジン酸がnek6変異体に類似した突起形成を引き起こし、この過程に微小管脱重合が関わることが示された(論文投稿中)。
③ゼニゴケNEKの機能解析:コケにはNEKが1つしかないため機能解析が容易で、NEKの進化を考える上でも重要である。ゼニゴケとヒメツリガネゴケからNEK遺伝子を単離した。ゼニゴケMpNEK1の発現パターンと遺伝子破壊株の表現型から、MpNEK1が細胞伸長を制御することが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Thermospermine modulates expression of auxin-related genes in Arabidopsis.2014

    • 著者名/発表者名
      Tong W, Yoshimoto K, Kakehi J, Motose H, Niitsu M, Takahashi T
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 5 ページ: 94

    • DOI

      doi: 10.3389/fpls.2014.00094

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Auxin transport sites are visualized in planta using fluorescent auxin analogs.2014

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K, Nakamura S, Fukunaga S, Nishimura T, Jenness MK, Murphy AS, Motose H, Nozaki H, Furutani M, Aoyama T
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 111 ページ: 11557-11562

    • DOI

      doi:10.1073/pnas.1408960111

    • 査読あり
  • [学会発表] 維管束分化のケミカルバイオロジー2015

    • 著者名/発表者名
      本瀬宏康、吉本香織、小林千華、林謙一郎、能年義輝、高村浩由、門田功、高橋卓
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 招待講演
  • [学会発表] シロイヌナズナNIMA関連キナーゼ6によるチューブリンリン酸化の役割2015

    • 著者名/発表者名
      高谷彰吾,小澤真一郎,八木慎宜,堀田崇, 高橋裕一郎,橋本隆,高橋卓,本瀬宏康
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] ゼニゴケNIMA関連キナーゼの機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      竹田健人、石崎公庸、河内孝之、高橋卓、本瀬宏康
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] シロイヌナズナNEKファミリーの機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      金澤まい、酒井達也、高橋卓、本瀬宏康
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] H. Motose, S. Takatani, N. Yagi, T. Hashimoto, S. Ozawa, Y. Takahashi and T. Takahashi2014

    • 著者名/発表者名
      H. Motose, S. Takatani, N. Yagi, T. Hashimoto, S. Ozawa, Y. Takahashi and T. Takahashi
    • 学会等名
      Marchantia Workshop 2014
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-10
  • [学会発表] Functional analysis of a single NIMA-related kinase in Marchantia polymorpha2014

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, K. Ishizaki, T. Kohchi, T. Takahashi and H. Motose
    • 学会等名
      Marchantia Workshop 2014
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-10
  • [学会発表] The roles of NIMA-related kinases on stress response and gene expression in Arabidopsis thaliana2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kanazawa, H. Ito, H. Nishimura, T. Hirayama, T. Takahashi and H. Motose
    • 学会等名
      Marchantia Workshop 2014
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-10
  • [学会発表] Abscisic acid induces ectopic outgrowth and cortical microtubule reorganization in epidermal cells of Arabidopsis thaliana.2014

    • 著者名/発表者名
      S. Takatani, T. Hirayama, T. Hashimoto, T. Takahashi and H. Motose
    • 学会等名
      25th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Tubulin phosphorylation by NIMA-related kinases is involved in cell growth and division.2014

    • 著者名/発表者名
      H. Motose, S. Takatani, T. Sakai, S. Ozawa, Y. Takahashi and T. Takahashi
    • 学会等名
      25th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01

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公開日: 2016-06-01  

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