細胞骨格および液胞による植物の成長軸のモデル解析

利用细胞骨架和液泡的植物生长轴模型分析

基本信息

批准号：
15031209
负责人：
馳澤盛一郎
金额：
$ 3.84万
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15031209/
关键词：
微小管液胞 GFP タバコBY-2細胞シロイヌナズナ培養細胞管状要素 TVM SSR

项目摘要

今年度の成果1)タバコBY-2細胞の細胞質分裂に伴う液胞膜系と小胞輸送系の解析本研究では液胞膜の観察系として、GFP-AtVam3pを恒常的に発現するタバコBY-2細胞の形質転換株BY-GV7を確立するとともに、連続光学切片から立体再構築を行なうプログラムSSR(stereo-structure reconstructor)を開発し、M期において分裂装置の周囲にチューブ状の液胞膜の構造TVM(tubular structure of vacuolar membrane)を見出した。スピニングディスクCLSMによる高速撮影より、このTVMは細胞板形成により切断された後、さらに細胞板近傍に集積することが分かった。蛍光色素FM4-64により液胞への膜輸送系を可視化したところ、FM4-64は細胞板に一過的に蓄積し、フラグモプラスト微小管の崩壊後に消失すること、これと並行して、TVMにおけるFM4-64の蛍光が増加することも明らかになった。これらの解析から、細胞板が成熟する過程で使用された液胞膜成分がTVMにより回収されている可能性を示唆した。2)シロイヌナズナ培養細胞の管状要素分化における微小管の機能の解析本研究では、二次壁形成時の微小管の動態を経時観察すべく、GFP-tubulinを恒常的に発現させたシロイヌナズナの懸濁培養細胞AC-GT13を作成し、この細胞を用いて分化率が約30%に達する管状要素の分化誘導系を独自に開発してきた。この実験系における二次壁形成に伴う微小管の経時観察より、二次壁形成に先立って微小管が束化し、形成された二次壁の直下に存在するようになること、二次壁肥厚に伴い、微小管の束は二分して二次壁を挟み込む様に二次壁の縁に沿った位置に移動し、プログラム細胞死が起こる前に微小管束が消失することなどが観察され、二次壁形成を通した微小管の動態が明らかになった。

This year's results 1) Analysis of the vacuolar membrane system and vesicle transport system associated with cytokinesis of tobacco BY-2 cells In this study, we established the transformed strain BY-GV7 of tobacco BY-2 cells that constitutively express GFP-AtVam3p as an observation system for the vacuolar membrane, and developed a program SSR (stereo-structure reconstructor) that performs从连续的光学截面中的立体结构，并在M相围绕有丝分裂设备周围的液泡膜（TVM）发现了管状结构。使用旋转盘CLSM的高速成像表明，TVM被细胞板形成裂解，然后积聚在细胞板附近。使用荧光染料FM4-64可视化膜传输系统到液泡中表明，FM4-64在flagmoplast微管崩溃后积聚在细胞板中，并平行于TVM中FM4-64的荧光。这些分析表明，在细胞板成熟过程中使用的液泡膜成分可能已被TVM回收。 2) Analysis of the function of microtubules in tubular element differentiation of Arabidopsis cultured cells In this study, in order to observe the dynamics of microtubules during secondary wall formation over time, AC-GT13, a suspension culture of Arabidopsis thaliana that constitutively expresses GFP-tubulin, has been developed independently using these cells to induce differentiation of tubular elements, with a differentiation rate of approximately 30％。在该实验系统中随着时间的形成观察微管随时间的观察表明，在次壁形成之前，微管变成捆绑并直接存在于形成的二维壁下方，并且随着次要壁增厚，微管的束划分并沿着次要壁的边缘移动，并在次要壁上移动，并在次要壁上移动，并避免了次要的隔间，避免了二次隔离式隔壁，避免了二次隔膜。微管通过次要壁的形成。