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Insights into molecular driving mechanisms of the organelle division ring by a real-time fluorescence imaging

通过实时荧光成像深入了解细胞器分裂环的分子驱动机制

基本信息

批准号：
22H02653
负责人：
吉田大和
金额：
$ 10.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

葉緑体は始原真核細胞へ共生したバクテリアの祖先を起源に持つ。このため、葉緑体は独自の遺伝子発現システムを持つほか、細胞内でde novoに創り出すことは出来ず、分裂することによってのみ数を増やすことができる。葉緑体が分裂する仕組みは長い間明らかではなかったが、1980年代以降、電子顕微鏡観察によって葉緑体の分裂面に電子密度の高いリング構造体『PDリング（Plastid-dividing ring）』が発見された（Kuroiwa et al. 1998 Int. Rev. Cytol.）。さらにその後、葉緑体の分裂にかかわる遺伝子が次々と同定され、これらは巨大なタンパク質複合体である葉緑体分裂リングとして機能していることが明らかとなってきている（Yoshida et al., 2010 Science; Yoshida et al., 2017 PNAS）。だが、いくつかの仮説はあるものの、オルガネラ分裂リングが「どのような分子動作機構」によって駆動し、オルガネラを切断しているのかは、依然として明らかとなっていない。本研究計画では、オルガネラ分裂増殖機構を真に理解するためには、既存の手法に囚われず革新的な取り組みによって同研究に挑む必要があると考え、様々な試みを行っている。本年度は、単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolae（シゾン）から単離した分裂期葉緑体を用いて、葉緑体分裂リングの活性を制御することにより、世界で初めてin vitro条件下で単離葉緑体を分裂させる『単離オルガネラin vitro分裂誘導系』を確立することに成功した（Yoshida and Mogi, in preparation）。同解析により、これまで全くわかっていなかったオルガネラ分裂リングのキネティックメカニズムの全貌が明らかになり始めている。

The origin of chloroplast eukaryote symbiosis The number of chloroplasts in the cell is increasing. The Plastid-dividing ring, a structure with high electron density at the chloroplast division plane, was discovered in the 1980s by electron microscopy (Kuroiwa et al. 1998 Int. Rev. Cytol.). The chloroplast division of the chloroplast complex is a function of the chloroplast division (Yoshida et al., 2010 Science; Yoshida et al., 2017 PNAS）。In addition to the above, it is also possible to divide the molecular motion mechanism into two groups: the first group is active, the second group is active, and the third group is active. This research project aims to explore and test the necessary research methods for understanding the true mechanism of reproductive growth and innovation in existing methods. This year, we successfully established the "single-cell division induction system" of Cyanidioschyzon merolae (Yoshida and Mogi, in preparation). In the same way, the whole picture of the picture of the whole picture of the whole picture of the picture of the

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

裸子植物ソテツの泳ぐ精子：単離精子を用いたin vitro精子誘引実験系の開発

裸子苏铁的游动精子：利用分离精子开发体外精子吸引实验系统

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
外山侑穂，奥田哲弘，吉田大和，東山哲也
通讯作者：
外山侑穂，奥田哲弘，吉田大和，東山哲也

リアルタイム蛍光観察を基盤とした葉緑体分裂リングの収縮機構の解析

基于实时荧光观察的叶绿体分裂环收缩机制分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
吉田大和;茂木祐子
通讯作者：
茂木祐子

オルガネラ移行シグナルのアミノ酸暗号の理解と実験的検証

细胞器易位信号氨基酸密码的理解和实验验证

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
平田莉子;茂木祐子;吉田大和
通讯作者：
吉田大和

タンパク質翻訳バーストによる細胞分裂制御機構

蛋白质翻译爆发的细胞分裂控制机制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
茂木祐子;矢部寛之助;近藤唯貴;平田莉子;東山哲也;吉田大和
通讯作者：
吉田大和

葉緑体分裂リングの仕組みを解く

揭示叶绿体分裂环的机制

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Maria Kenosis Emmanuelle Galingay Lachica;Mutsumi Watanabe;Takayuki Tohge;石井大佑;吉田将徳・桑田力真・伊藤嵩人・林幹大・石井大佑;大谷晴香，井上和奏，鈴木健裕，堂前直，高橋史憲;吉田大和
通讯作者：
吉田大和