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The study of plant cell morphogenesis by microtubules

微管对植物细胞形态发生的研究

基本信息

批准号：
10640648
负责人：
HASEZAWA Seiichiro
金额：
$ 2.11万
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 (C)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10640648/
关键词：
micro tubule micro filament cellulose microfibril cell cycle diurnal cycle tobacco BY-2 cells Arabidopsis GFP 表層微小管微小管形成中心 EF-1α BY-2細胞孔辺細胞

项目摘要

The main fruits of this study are as follows. 1) The cortical microtubules (MTs) of guard cells of Vicia fava L. were found to be organized in a radial array at dawn and be destroyed from evening to midnight, suggesting that the radially-organized cortical MTs of them may control diurnal stomatal movement (Fukuda et al. 1998). 2) The involvement of microfilaments (MFs) in determining the orientation and organization of cortical MTs was studied and found that the MFs may play a key role in this process (Hasezawa et al. 1998). 3) The MTs could be organized in aster-like form when partially purified proteins prepared from BY-2 cells were incubated with purified porcine brain tubulins. The role of these structures as MTOC sites and the EF-1α were studied (Kumagai et al. 1999). 4) The cellulose microfibril (CMF) bundles appeared to be deposited on the cortical MTs in taxol-treated BY-2 protoplasts, suggesting that MTs may attach directly to the cellulose-synthesizing complexes, by some form of linkage, and regulate the movement of these complexes in higher plant cells (Hasezawa and Nozaki 1999). 5) The MT changes in mitotic suspension cells of stable transgenic Arabjdopsis, expressing a GFP-TUA6 fusion protein, could be monitored by time-sequence observation. We have succeeded, in the first time, in following the MT dynamics in living plant cells throughout mitosis (Hasezawa et al. 2000).

本研究的主要成果如下。 1) 蚕豆保卫细胞的皮质微管（MT）被发现在黎明时以放射状阵列排列，并从傍晚到午夜被破坏，这表明它们的放射状组织的皮质微管可能控制昼夜气孔运动（Fukuda et al. 1998）。 2) 研究了微丝（MF）在确定皮质 MT 的方向和组织中的作用，发现微丝可能在此过程中发挥关键作用（Hasezawa 等人，1998）。 3)当从BY-2细胞制备的部分纯化的蛋白质与纯化的猪脑微管蛋白一起孵育时，MT可以以紫苑状形式组织。研究了这些结构作为 MTOC 位点和 EF-1α 的作用（Kumagai 等人，1999）。 4) 纤维素微纤维 (CMF) 束似乎沉积在紫杉醇处理的 BY-2 原生质体中的皮层 MT 上，这表明 MT 可能通过某种形式的连接直接附着在纤维素合成复合物上，并调节这些复合物在高等植物细胞中的运动 (Hasezawa 和 Nozaki 1999)。 5)表达GFP-TUA6融合蛋白的稳定转基因拟南芥悬浮细胞有丝分裂悬浮细胞的MT变化可以通过时间序列观察来监测。我们首次成功地追踪了活植物细胞有丝分裂过程中的 MT 动态（Hasezawa 等人，2000）。