液胞と細胞骨格による植物の環境応答および細胞・オルガネラ分化の解析

通过液泡和细胞骨架分析植物环境反应和细胞/细胞器分化

• 批准号: 19039008
• 负责人: 馳澤 盛一郎
• 金额: $ 2.94万
• 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 on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19039008/
• 关键词: 微小管; アクチン繊維; 液胞; GFP; タバコBY-2細胞; シロイヌナズナ; 画像解析; 細胞分化・形態形成

本研究では植物の環境適応とオルガネラ分化の研究対象として特に液胞と細胞骨格に着目し、分化・形態形成、細胞分裂周期、環境応答の各過程でのそれらの動態をリアルタイムで観察するとともに、得られた画像情報から独自に開発した立体画像構築プログラムを用いて、空間的かつ定量的解析を行っている。本年度は、細胞分裂、細胞肥大(伸長)の切替えの調節メカニズムを解明するためにカリウムイオン(K^+)を細胞内外に輸送するK^+チャネルの解析を行った。その結果、細胞肥大のみならず、細胞分裂にもK^+チャネルを介したK^+吸収が必要であることが明らかになった。そこで、K^+チャネル遺伝子の発現解析を行ったところ、K^+吸収に関与するK^+チャネル遺伝子NKT1は細胞伸長時でも細胞分裂時でも発現していたが、K^+排出に関与するK^+チャネル遺伝子NTORK1およびNtTPK1は細胞分裂時にのみ発現していた。また、タバコ培養細胞のプロトプラストから液胞を除去したミニプロトプラストの伸長誘導系を確立し、最終的に液胞への水の輸送を担う分子実体である液胞膜型アクアポリン(Nt・TIP)の発現・生理機能解析を行った。その結果、Nt・TIPの過剰発現により液胞の発達と細胞生長が促進され、Nt・TIPが液胞の発達および細胞の体積増加に関与することを明らかにした。一方、シロイヌナズナの気孔開閉運動におけるアクチン繊維の役割について、画像解析により配向、束化、密度などを定量的に評価した結果、気孔開口過程において一過的な束化が生じ、それが解消されることが気孔開口の重要な要件であることを見出した。

This study aims to investigate the environmental adaptation and differentiation of plants, especially the process of cell differentiation and cell skeleton, such as vision, differentiation, morphogenesis, cell division cycle and environmental response. This year, the regulation of cell division and cell hypertrophy (elongation) was analyzed. As a result, cell hypertrophy, cell division, and absorption are necessary. The expression of K^+, K^+, K^+ To establish an elongation induction system for cell culture, cell removal, cell membrane development and physiological function analysis, and to determine the molecular mechanism responsible for water transport in cell culture. The results show that the development of Nt·TIP is related to the promotion of cell growth, the development of Nt·TIP and the increase of cell volume. The results of quantitative evaluation of orientation, bundling and density in image analysis, the important elements of pore opening and closing movement, and the important elements of pore opening are shown.

项目成果

Dynamics of cytoskeletons and vacuoles in guard cells during stomatal movement

气孔运动过程中保卫细胞细胞骨架和液泡的动态

• 发表时间: 2008
• 期刊: Floriculture, Ornamental and Plant Biotechnology 35
• 作者: 前島一博;今本尚子;Sano T;Okubo-Kurihara E;Enami K;Oda Y;Higaki T;Ioki M;Sano T;Higaki T;Sano T;Sano T
• 通讯作者: Sano T

微小管プラス端結合タンパク質EB1を用いた表層微小管再構築機構の解析

微管正端结合蛋白EB1分析表面微管重塑机制

• 发表时间: 2009
• 作者: Yoneda;A.;野村俊尚;桧垣匠;林朋美;佐野俊夫;劔持雅則
• 通讯作者: 劔持雅則

ヒメツリガネゴケを用いた軟腐菌誘導性細胞死の解析

中华立碗藓 (Physcomitrella sinensis) 软腐真菌诱导的细胞死亡分析

• 发表时间: 2009
• 作者: Yoneda;A.;野村俊尚
• 通讯作者: 野村俊尚

シロイヌナズナの気孔開口運動におけるアクチン束の役割

肌动蛋白束在拟南芥气孔开放运动中的作用

• 发表时间: 2009
• 作者: Yoneda;A.;野村俊尚;桧垣匠
• 通讯作者: 桧垣匠

細胞形態と紡錘体伸長の関係-シロイヌナズナの根端を用いた解析-

细胞形态与纺锤体伸长的关系-拟南芥根尖分析-

• 发表时间: 2009
• 作者: Yoneda;A.;野村俊尚;桧垣匠;林朋美
• 通讯作者: 林朋美