植物の環境感覚:刺激受容から細胞応答まで - 文部科学省 科学研究費補助金 新学術領域研究 平成22年度~26年度

A02 公募研究:受容体・細胞応答機構

細胞核ダイナミクス解析に基づいた植物細胞の環境感覚システムの解明

研究代表者 松永 幸大 東京理科大学理工学部・准教授 研究代表者ホームページ
連携研究者 渡辺 歴 産業技術総合研究所・研究員

研究概要

 教科書の細胞核は細胞中央に球として描かれるが、実際の植物細胞核は環境刺激を関知して、細胞内を移動し、その形状も扁平、楕円、球状など縦横無尽に変えている。この細胞核ダイナミクスは、細胞内応答の「司令塔」である細胞核の機能を時空間的に制御する環境感覚の一翼を担っており、まさにイメージングで明瞭に解析できる「植物環境感覚の表現型」の一つと考えられる。しかし、その環境刺激による細胞核動態の定量データに基づいた制御システムの解明は進んでいない。例えば、動物細胞の細胞核は自力で移動する力はなく、中心体が細胞中央を探し当てて、移動する。ところが植物細胞には中心体が存在せず、分散したMTOCが核膜上に分散していることから、異なる制御システムが働いていると推測される。そこで、植物培養細胞とシロイヌナズナの細胞核を可視化した蛍光イメージングラインを用いて、細胞核の体積、円形度、核相、XYZ座標などの定量的パラメーターを収集する。さらに、光や環境ストレスを加えた時に、時間軸に沿って細胞核が変化するパラメーター(移動速度、XYZ座標変化など)を4Dライブイメージングにより収集する。さらに、また、このパラメーターを左右する細胞内構造やオルガネラを特定するために、阻害剤実験や変異体解析さらには、光学的細胞操作技術を用いて細胞核ダイナミクスの制御機構を明らかにする。

図:概要図

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Copyright ©2010 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究「植物の環境感覚:刺激受容から細胞応答まで」