単一細胞を用いた細胞時計統合機構の解明

使用单细胞阐明细胞时钟整合机制

• 批准号: 19J23441
• 负责人: 中村 駿志
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J23441/
• 关键词: 概日リズム; シロイヌナズナ; 単一細胞（シングルセル）レベル; プロトプラスト; 発光モニタリング; 細胞自律性; 器官特異性（葉と根）; 細胞時計; 組織特異性

概日時計は、日周や季節などの周期的な環境変化に適応する機構であり、大半の生物がその機構を有している。植物の概日時計は個々の細胞が自律的に機能すると考えられてきたため、多くの報告は植物体を研究単位としていた。近年、器官・組織レベルの解析によって、維管束組織から葉肉組織、茎頂から根などの他の器官への時間情報の伝達が報告された。しかし、時間情報の伝達機構は未だ不明な点が多い。伝達機構を解明するためには組織からの影響を受けない細胞時計の特徴や役割についての知見が重要となるが、それらの性質も依然として不明のままである。本研究では、細胞自身が有する固有の概日時計の特徴を明らかにすることによって、植物が細胞時計を統合し、個体として環境に適応する仕組みを理解することを目指した。昨年度までに、プロトプラストとして細胞を物理的に単離し、個々の細胞概日リズムを解析するための独自の実験系を立ち上げている。さらに、個々の細胞概日リズムを様々な条件で調べることで、細胞が本来持つ概日時計の特徴を明らかにすることに成功している。令和3年度は、①外部刺激による単一細胞時計の調節機構に加えて、②細胞間における時間情報伝達機構を明らかにするために、「高細胞密度による単離細胞の概日リズム安定化の適応範囲の解析」と「切り取った葉と単離細胞における比較解析」を中心に実施し、その成果を出版論文や学会等で発表した。これらの成果により、植物が細胞時計を統合し、個体として環境に適応する仕組みの一端を明らかにすることができた。

Is day when は, weeks や season な ど な の cycle environmental variations に optimum 応 す る institutions で あ り, half の biological が そ の institutions を have し て い る. Plant の is day hour meter は a 々 の cells が self-discipline に function す る と exam え ら れ て き た た め, multiple く の report は を research 単 a plant body と し て い た. In recent years, organ, tissue レ ベ ル の parsing に よ っ て, vascular bundle か ら mesophyll, stem top か ら root な ど の he の parts へ の time intelligence の 伝 da が report さ れ た. <s:1> が <s:1>, time information is 伝. The agency 伝 has not だ unknown な points が many 伝. 伝 of institutions を interpret す る た め に は organization か ら の を by け な い cell meter の, 徴 や service cut に つ い て の knowledge important と が な る が, そ れ ら の nature も still と し て unknown の ま ま で あ る. This study で は, cells themselves が す る inherent の is day hour meter の, 徴 を Ming ら か に す る こ と に よ っ て, plant cells in が を し further integration, individual と し て environment に optimum 応 す る blackstone group み を understand す る こ と を refers し た. Yesterday's annual ま で に, プ ロ ト プ ラ ス ト と し て cell を physical に 単 し, 1 々 の cells almost daily リ ズ ム を parsing す る た め の の alone be 験 を made ち fasten げ て い る. さ ら に, a 々 の cells almost daily リ ズ ム を others 々 な conditions で adjustable べ る こ と で, cell が originally つ almost daily hour meter の, 徴 を Ming ら か に す る こ と に successful し て い る. Make annual は, (1) and 3 external stimuli に よ る 単 cells in a meter の regulator に plus え て, (2) the intercellular に お け る time intelligence 伝 of institutions を Ming ら か に す る た め に, "high cell density に よ る 単 from cell の is day リ ズ ム stabilization の optimum 応 van 囲 の parsing" と "slice り take っ た leaf と 単 from cell に お け る comparative analytic" を center に be し, そ Achievements を Published papers や Published by the society で made statements た. こ れ ら の results に よ り, plant cells in が を し further integration, individual と し て environment に optimum 応 す る blackstone group み の end を Ming ら か に す る こ と が で き た.

项目成果

シロイヌナズナの単離細胞を用いた温度補償性の細胞基盤の解析

使用分离的拟南芥细胞分析温度补偿的细胞基础

• 发表时间: 2020
• 作者: 中村駿志;小山時隆
• 通讯作者: 小山時隆

京都大学時間生物学グループ 研究業績リスト

京都大学时间生物学组研究成果一览表

シロイヌナズナの単離細胞における細胞間コミュニケーションが与える細胞概日リズムの安定性への影響

细胞间通讯对离体拟南芥细胞昼夜节律稳定性的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 中村駿志;小山時隆
• 通讯作者: 小山時隆

Adaptive Diversification in the Cellular Circadian Behavior of <i>Arabidopsis</i> Leaf- and Root-Derived Cells

拟南芥叶和根细胞昼夜节律行为的适应性多样化

• DOI: 10.1093/pcp/pcac008
• 发表时间: 2022
• 期刊: Plant and Cell Physiology
• 影响因子: 4.9
• 作者: Nakamura Shunji;Oyama Tokitaka
• 通讯作者: Oyama Tokitaka

温度条件がシロイヌナズナの単離細胞の概日時計に与える影響の解析

温度条件对拟南芥离体细胞生物钟的影响分析

• 发表时间: 2020
• 作者: 中村 駿志;小山 時隆
• 通讯作者: 小山 時隆