B01：「生細胞内の元素トレーサ動態イメージングへの挑戦」
菅野 里美（名古屋大学 高等研究院）
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植物は、栄養源である元素の過不足を認識し、生育に必要な元素を選択的に吸収・輸送を行う機構を持ちます。分子生物学的手法により元素環境適応時の分子制御機構が明らかにされていく一方で、それらの応答の起点となる生細胞内の元素そのものの量や挙動については未解明なところが多くあります。本研究では、栄養元素のうちリンをモデルに生体へ投与したトレーサの細胞への取り込みと細胞内局在を解析するための高空間分解能トレーサイメージング系を立ち上げます。さらに生細胞のRNA転写リアルタイムイメージングと合わせることにより、元素の量的変動とリン応答マーカー遺伝子発現量変動を統合的に解析し、細胞の元素認識機構の理解のための基礎的な知見を得ることを目指します。植物の元素認識・吸収・輸送機構の解明は、施肥効率化など作物栽培技術へ繋がることが期待されます。
【関連する代表的論文】
Kurita Y, Kanno S, Sugita R, Hirose A, Ohnishi M, Tezuka A, Deguchi A, Ishizaki K, Fukaki H, Baba K, Nagano AJ, Tanoi K, Nakanishi TM, Mimura T.
“Visualization of phosphorus re-translocation and phosphate transporter expression profiles in a shortened annual cycle system of poplar”
Plant, Cell and Environment, 2022, 45(5), 1–16
DOI: 10.1111/pce.14319
Kanno S., Arrighi J. F., Chiarenza S., Bayle V., Berthome R., Peret B., Javot H., Delannoy E., Marin E., Nakanishi T. M., Thibaut M.C. and Nussaume L.
“A novel role for the root cap in phosphate uptake and homestasis”
eLife, 5;e14577, 2016
DOI: 10.7554/eLife.14577
Kanno S., Yamawaki M., Hirose A., Ishibashi H., Kobayashi I.N., Tanoi K., Nussaume L., Nakanishi M.T.
“Development of Real-Time radioisotope Imaging Systems for Plant Nutrient Uptake Studies”
Royal Society, Philosophical Transaction B, 2012, 367(1595), 1501-1508
DOI: 10.1098/rstb.2011.0229
Nussaume L., Kanno S., Javot H., Marin E., Pochon N., Ayadi A., Nakanishi T.M. and Thibaud M.C.
“Phosphate import in plants: focus on the PHT1 transporters”
Frontiers in Plant Science 2011, 2(83), 1-12
DOI: 10.3389/fpls.2011.00083