植物の病原体感染に応答した細胞死シグナルの動態解析

植物响应病原体感染的细胞死亡信号的动态分析

• 批准号: 23570043
• 负责人: 初谷 紀幸
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23570043/
• 关键词: 植物; 植物免疫; 植物微生物相互作用; バイオイメージング; ATP; 細胞死; イメージング

蛍光タンパク質を中心とした蛍光プローブの開発・実用化に伴い、生きた細胞や組織、生物個体が生きたままその体内で繰り広げられる生理現象を観察するいわゆる「バイオイメージング」技術が発展を遂げている。しかし、観察対象がさまざまな動植物種に広がる一方で、同時に蛍光観察に不可欠な紫外線などの励起光照射は細胞に対して毒性を示す上に、観察対象によっては強い自家蛍光や光応答性を有するといった問題が浮上している。そこで、こうした問題を回避するべく、励起光の照射を必要としない「生物発光」を用いたバイオイメージング法の確立を試みた。化学発光タンパク質と蛍光タンパク質をハイブリッド化することにより、従来よりも10倍以上明るく光る超高輝度化学発光タンパク質「nano-lantern」を開発することに成功した。交付申請書に記載した「研究の目的」および「研究実施計画」に従って研究を進め、23年度には蛍光ATPプローブを用いて定常状態における細胞内ATP濃度の基本的性質を解析し、細胞内ATP濃度の空間分布を明らかにした。また、非病原性細菌と病原性細菌の感染を受けた植物細胞の形態変化と細胞内ATP濃度の変化を同時にイメージングすることに成功し、ATP濃度変化と植物細胞死の関連性に関する知見を得ることができた。上記研究を飛躍させるためにnano-lantern'を取り入れ、これまで自家蛍光や光応答の問題があるため、蛍光観察が困難であった葉緑体のイメージングに取り組んだ。具体的には、葉緑体でnano-lanternを発現する形質転換シロイヌナズナを作成し、光照射にともなう光合成反応によって生産されるATP濃度の変化を観察・計測することに成功した。これまでに得られた研究成果は、国際雑誌2報にまとめると同時に、学会や国際シンポジウム等でも発表した。

荍光タンパク性を中心とした蛍光プローブの开発・実用化に同い、生きたcellや的organ、organism individualが生きたままその内で缲り広げられるphysiological phenomenonを観看するいわゆる「バイオイメージング」techniqueが発Developを Suiげている.しかし, 観看対肖がさまざまなanimal and plant species に広がる一lateral で, and at the same time に蛍光観Observationに must not be owed なUV などのstimulate light irradiation は fine The toxicity of the cell is good, and the toxicity of the cells is good.そこで、こうしたproblemをavoidanceするべく、energize the lightのirradiationをnecessaryとしない「Biological light」を Use the いたバイオイメージング法のEstablishmentをtestみた. Chemical 発光タンパク性と蛍光タンパク色をハイブリッド化することにより、従来よりも10 times more clearるく光るULTRA HIGH BRIGHTNESS CHEMICAL 発光タンパク性「nano-lantern」を开発することに成した. It is stated in the delivery application form "Purpose of Research" and "Research Implementation Plan", "Research Progress", and 23rd Annual ATP Program The analysis of the basic properties of the intracellular ATP concentration in the steady state and the spatial distribution of the intracellular ATP concentration are analyzed. Infection by non-pathogenic bacteria and pathogenic bacteria is affected by changes in the morphology of plant cells and changes in intracellular ATP concentration at the same time. There is a correlation between the change of ATP concentration and the death of plant cells. The research on the above is a leap into the nano-lantern's own lightや光応answerのquestionがあるため、蛍光観Observationがdifficultyであったchloroplastのイメージングにtakeりgroupんだ. Concrete には, chloroplast nano-lantern を発 appear す る morphological change シロイ ヌナズナをmade し, light Irradiation, photo-synthesis, reaction, production, ATP concentration, and ATP concentration were successfully observed and measured. The results of the research were obtained by the Institute of Science and Technology, the International Journal of International Studies was published at the same time, and the Institute of International Science and Technology was published.

项目成果

植物の細胞内膜系のダイナミクス

植物内膜系统的动力学

• 发表时间: 2012
• 作者: 西村いくこ;島田貴士;初谷紀幸;上田晴子
• 通讯作者: 上田晴子

細胞死をともなう植物の免疫システム

植物免疫系统与细胞死亡

• 发表时间: 2012
• 作者: 西村いくこ;島田貴士;初谷紀幸;上田晴子;勇 秀憲・尾上賢伍・瀧下嵩志;初谷紀幸
• 通讯作者: 初谷紀幸

Real time imaging of intracellular ATP dynamics during plant immune responses

植物免疫反应过程中细胞内 ATP 动态的实时成像

• 发表时间: 2011
• 作者: 西村いくこ;島田貴士;初谷紀幸;上田晴子;勇 秀憲・尾上賢伍・瀧下嵩志;初谷紀幸;勇 秀憲;Hatsugai N
• 通讯作者: Hatsugai N

Hatsugai N, Imamura H, Noji N and Nagai T

Hatsugai N、Imamura H、Noji N 和 Nagai T

• 发表时间: 2011
• 作者: 西村いくこ;島田貴士;初谷紀幸;上田晴子;勇 秀憲・尾上賢伍・瀧下嵩志;初谷紀幸;勇 秀憲;Hatsugai N;勇 秀憲・中嶋美一;Close correlation between ATP level and cellular morphology during plant immune response revealed by ATP imaging at single cell level
• 通讯作者: Close correlation between ATP level and cellular morphology during plant immune response revealed by ATP imaging at single cell level

植物細胞死における細胞内ATPの動態解析

植物细胞死亡过程中胞内ATP的动态分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 西村いくこ;島田貴士;初谷紀幸;上田晴子;勇 秀憲・尾上賢伍・瀧下嵩志;初谷紀幸;勇 秀憲;Hatsugai N;勇 秀憲・中嶋美一;Close correlation between ATP level and cellular morphology during plant immune response revealed by ATP imaging at single cell level;勇 秀憲・山田泰宏;初谷紀幸，今村博臣，野地博行，永井健治
• 通讯作者: 初谷紀幸，今村博臣，野地博行，永井健治