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シングルセル代謝分析に基づいた植物感染応答反応の動的解析

基于单细胞代谢分析的植物感染反应动态分析

基本信息

批准号：
17034031
负责人：
小林昭雄
金额：
$ 2.94万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

従来の植物の感染応答研究では主に、個体全体や、組織レベルでの代謝変動や遺伝子発現パターンの追跡に終始しており、個々の細胞で生じている応答のいわば"静的な平均"しか見てこなかった。しかしながら、感染応答メカニズムの全容を捉えるには、細胞の機能分化、すなわち、特定細胞内あるは、細胞間における代謝産物の動態を把握することが重要である。これをなしうるには、試料が生きた状態あるいは、より生に近い状態で個々の細胞の代謝分析を行う技術が必要になる。申請者はこれまで、パルスレーザーを用い、植物組織中の単一細胞に人為的感染反応を生じさせる技術、特定細胞から細胞内容物を取得する技術等の開発に成功している。本研究では、これらの技術と、本特定領域の主眼である顕微分光分析技術さらには近年発展の著しいデータマイニングの手法を組み合わせて、病原微生物感染時に誘起される動的代謝変動を個々の細胞レベルで解析することを目的としている。本年度は、非侵襲で,細胞応答・代謝変動を1細胞レベルで解析するために,レーザー顕微分光解析の検討を行った.エンバク葉肉細胞組織に対してエリシター処理(〜48時間)し,解析を行った結果,アベナンスラミド類に特徴的蛍光を観測し,処理の有無によって蛍光波長-空間マップに明瞭な差異が見られた.また,Capillary LC-ESI-MS分析を用いて解析を行った結果,蛍光波長-空間マップにおける差異が代謝産物の量比と相関関係があることが示された.このことにより、これらの技術・解析手法を用いることでエリシター刺激を受けた細胞及び周辺細胞の時間的・空間的な動的感染応答反応を1細胞レベルで解析可能であることが示唆された.

従 research でのの plants infected 応 answer は main に, individual all や, organization レベルでの metabolism - move や heritage 伝 son 発 now パターンの tracing に beginning しており, a 々の cells born でじている応 answer のいわば "static average なし" か see てこなかった. しかしながら, infection 応 answer メカニズムの full capacity を catch えるにはの function, cell differentiation, すなわち, specific intracellular あるは, intercellular における metabolites の dynamic を grasp することが important である. これをなしうるには born, try がきた state あるいは, より raw state に nearly いで々の cell line をうの metabolic analysis technology が necessary になる. Applicants はこれまで, パルスレーザーをい, plant tissues の単に artificial infection against a cell 応を raw じさせる technology, certain cells から cell contents を obtain する technology の open 発に successful している. This study では, これらとの technology, particular areas の eye である顕 differential optical analysis technology さらには発 exhibition の in recent years the しいデータマイニングの gimmick を group み close わせて, pathogenic microorganism infection に induced される metabolism - move を a 々の cells レベルで parsing することを purpose としている. This year は, noninvasive で, cell 応 answer, metabolic dynamic を - 1 cell レベルで parsing するために, レーザー顕 differential optical resolution の検 line for をった. エンバク mesophyll tissue にし seaborne てエリシター処 (~ 48 time) し, parsing line をった results, アベナンスラミド class に蛍 light of 徴を観し, 処 Richard の presence of によっ Youdaoplaceholder0 wavelength of light - space て蛍ップに understand な difference が see られた. Youdaoplaceholder5,Capillary LC - ESI - MS analysis を with い analytical line をってた results, 蛍 light wavelength - space マップにおけが metabolites のる differences than と phase masato masato is があることが shown された. このことにより, これらの technology, analytical technique を with いることでエリシター stimulus を by けた cells and week び辺のな moving of time, space Infection of 応 answer 応を1 cell レベでで analysis may be であるとがとが suggesting された.