Endomembrane-mediated organ straightening and defense in plants

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H05776
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: Konan University (2016-2019, 2021); Kyoto University (2015)
• Principal Investigator: Hara-Nishimura Ikuko 甲南大学, 学長直属, 特別客員教授 (00241232)
• 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) ; 山田 健志 京都大学, 理学研究科, 特定研究員 (00360339)
• Project Period (FY): 2015-05-29 – 2020-03-31
• 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

Outline of Final Research Achievements

The endoplasmic reticulum (ER) has an ability to generate distinct compartments in response to overproduction of materials. In this study, we found endomembrane dynamics-based physiological functions of the ER: i) ER bodies for chemical defense against herbivore, ii) SE bodies acting as a fail-safe system for sterol homeostasis, iii) LNP bodies related to generation of the ER network, and iv) organ straightening system supported by myosin XI-actin cytoskeleton.

Free Research Field

植物細胞生物学（植物分子および生理科学関連）

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

移動することができない植物は、様々な環境変化に対応するために、細胞内に特殊化したオルガネラを誘導していた。その一つであるERボディはアブラナ科植物の新規の化学防御系として働く。非アブラナ科植物のERボディ形成誘導にも成功したことから、この成果は耐虫性作物の生産につながる。また、SEボディはステロール恒常性制御を担う。この成果は、腸内でのコレステロール吸収を抑制する植物ステロールエステルの増産につながる。