2018 Fiscal Year Research-status Report
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16K14728
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
金田 剛史 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 講師 (70301752)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 細胞骨格 / 中間径フィラメント / 植物細胞 / 細胞周期 / タバコBY-2細胞 / シロイヌナズナ / 微小管 / タイムラプス解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物細胞において中間径フィラメント (IF) の存在の有無は明らかではない。本研究においては、植物細胞内で細胞骨格様の線維を形成するシロイヌナズナのタンパク質をIntermediate Filament Motif Protein 1 (IFMoP1) と名付け、植物のIFタンパク質の候補と考えて解析を行っている。
IFMoP1の細胞内での挙動と微小管との関連性を調べるために、緑色蛍光タンパク質GFPとIFMoP1との融合タンパク質（IFMoP1-GFP）および赤色蛍光タンパク質mCherryとβ-チューブリンとの融合タンパク質（mCherry-TUB）の遺伝子を導入して発現させた二重形質転換タバコBY-2細胞を利用して経時的な観察を行った。その結果、間期に線維構造を形成しているときにはIFMoP1は微小管と独立した局在を示すが、IFMoP1が線維構造を形成していない分裂期には微小管と共局在しているということが分かった。
IFMoP1の発現と細胞周期との関連性について検討するために、タバコのIFMoP1ホモログについて半定量的RT-PCRにより解析を行ったところ、IFMoP1ホモログは植え継ぎ後の細胞増殖の盛んな細胞で発現が高く、定常期の細胞ではほとんど発現していないことが分かった。DNA合成阻害剤アフィディコリンを用いて細胞周期を同調化した細胞でIFMoP1ホモログの発現を調べたところ、S期から分裂期までの時期の細胞では発現がほとんど検出されず、G1期で発現している可能性があることが分かった。また、プロモーターGUS解析により、シロイヌナズナの植物体においてIFMoP1の遺伝子が茎頂や根端の分裂の盛んな組織および花や長角果の付け根で発現していることが分かった。
これらの結果から、植物のIFタンパク質の候補であるIFMoP1が細胞周期に関連した役割をもつ可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成30年度には、主にIFMoP1の遺伝子の発現解析を行い、細胞分裂に関連したタイミングおよび場所で発現が見られることを明らかにし、十分な成果が得られた。IFMoP1が形成する線維の微細構造学的な解析については、線維の出現頻度の低さなどの原因により進展はなかったが、タバコのIFMoP1ホモログの発現解析やプロモーターGUS解析によるシロイヌナズナ植物体を用いた組織レベルでの発現解析などが行え。全体的には順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
IFMoP1の機能およびIFMoP1が形成する線維構造の微細構造は不明である。今後はIFMoP1の機能については、シロイヌナズナのIFMoP1破壊株の形態を観察することにより調べることが有効であると考えられる。これまで、IFMoP1破壊株を栽培した様子からは、成長や形態に野生種との大きな差は見られていない。IFMoP1のプロモーターGUS解析により得られた結果を参考に、IFMoP1の発現が多く見られる組織に着目して観察を行う必要がある。IFMoP1の細胞内局在からは、線維を形成していないときには微小管との関連性が示唆された。IFMoP1の欠損により細胞内に変化が見られないか、とくに微小管の変化に着目して調べることにより、IFMoP1の機能を明らかにするための解析を進める。
IFMoP1が形成する線維構造の微細構造については、線維の出現頻度の低さなどの原因により解析ができていない。今後は、形質転換タバコBY-2細胞におけるIFMoP1-GFPの動態観察により線維の形成過程について詳細に調べた後、IFMoP1が形成する繊維が中間径フィラメントと呼べるものなのか否かについて明らかにするための微細構造解析を行う。
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| Causes of Carryover |
作成中の論文を十分に推敲し、研究の質を向上させる目的で、論文の投稿にかかる費用と追加の実験を行うための消耗品費を次年度に必要となった。論文は英文校閲をすでに済ませているが、内容について検討が必要なため次年度使用が必要となった。
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