2019 Fiscal Year Annual Research Report
Endomembrane-mediated organ straightening and defense in plants
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15H05776
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
西村 いくこ 甲南大学, 理工学部, 特別研究員 (00241232)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋田 知生 京都大学, 理学研究科, 講師 (20281587)
田村 謙太郎 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (40378609)
上田 晴子 甲南大学, 理工学部, 准教授 (90402776)
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| Project Period (FY) |
2015-05-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 細胞内膜系 / 小胞体 / 化学防御 / 植物動物相互作用 / 環境応答 / 小胞体由来オルガネラ / ERボディ / SEボディ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の推進により，代表的な細胞内膜系である小胞体が，環境に応じて特殊化した機能をもつオルガネラを形成することが分かってきた（Plant Cell, 2022）．当該年度に得られた主要な３件の概要を記す．
１）アブラナ科植物のERボディ（2001年に発見・命名）が，単一の細胞破壊でカラシ油を放出する新しいタイプの化学防御系として働くことを証明した（Commun. Biol., 2020）．次いで，ERボディ系の忌避物質が，i) 嗅覚と味覚を介して昆虫の食欲を低下させること，ii) 昆虫の苦味受容細胞を活性化しショ糖受容細胞を抑制すること，iii) 昆虫の脳の特定部位を刺激することを突き止めた．一方，シアン化水素を放出する祖先型化学防御系は感覚器官を刺激することなく動物に致命的な損害を与えたことから，アブラナ科植物は，進化の過程で，動物と植物のダメージを最小限に抑えるWin-Win型防御を獲得してきたと考えられる（論文準備中）．これらの成果は，国際会議でも高い評価を受けた．
２）シロイヌナズナの葉に新たな小胞体由来オルガネラを発見し，ステロールエステルを大量集積していることから，SEボディと命名した．原因遺伝子HiSE1の解析から，ステロール過剰集積を防ぐ２段階型フェイルセーフの技の存在を証明した（Nature plants, 2019）．この発見は，動物のステロール量の制御の研究にもブレークスルーを与えるものと自負している．
３）可変角度落射蛍光顕微鏡により，小胞体サブドメインERES（ER exit site）動態の高時間分解能解析に成功し，これまで不明であった植物のERESとゴルジ体の動的関係について新たなモデルDynamic Capture-and-Release Model of ERESs by Golgi Stacksを提唱した（iScience, 2020）．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] HIGH STEROL ESTER 1 is a key regulator in plant sterol biosynthesis2019
Author(s)
Shimada, T. L., Shimada, T., 3kazaki, Y., Higashi, Y., Saito, K., Kuwata, K., Oyama, K., Kato, M., Ueda, H., Nakano, A., Ueda, T., Takano, Y., and Hara-Nishimura, I.
Organizer
8th Asian-Oceanian Symposium on Plant Lipids
Int'l Joint Research
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