中 川 直 樹
【学歴】
名古屋大学 農学部 食品工業化学 1987
名古屋大学 博士(含む博士課程後期)課程
農学研究科 生化学制御 1992
博士(農学)
【主な職歴】
理化学研究所 基礎科学特別研究員 (1992/04/01-1993/11/30)
広島大学総合科学部助手 (1993/12/01-)
【現在の専門分野】
植物生理学
【現在の研究課題】
「セルロース合成を栄養源の割り当て (allocation, partitioning) から考える」
セルロースは植物の細胞壁の主成分であり植物の正常な生育に不可欠であるだけでなく、工業原料(製紙など)としても重要です。また、植物が作り出す大量のセルロースは、地球上の炭素循環においても大きな役割を果たしています。植物は、大量にセルロースを作り出すために、多くの栄養源を消費しています。しかし、植物にとって栄養源の量は限られていますので、すべてをセルロース合成に使用するわけにはいきません。植物には生育条件、環境ストレス、成熟段階、組織などに応じて、栄養源のどの程度をセルロース(細胞に強度を与え成長に必須だが、作るのにエネルギーを大量に消費し、しかも二度と分解されない)のために使うか、またはデンプンなどの貯蔵物質(分解されない限り成長の役には立たないが、栄養欠乏などの厳しい条件に陥った際には、ストレスに耐えるために役立つ)に使うかを決めるしくみがあると推測されています。このことに関しては Haigler (2001) や Delmer (2002) による総説が出版され、注目されています。しかし、そのしくみについてはよくわかっていません。
我々が単離、分析しているシロイヌナズナの変異体 (css1) は、セルロース合成阻害剤による、根の形態の変化が起きにくいということを指標として見いだされました。さらにその性質を調べると、培地の糖の濃度の変化に対する、生育の感受性が高くなっていました。また、培地の糖、セルロースの割合が減っていました。この変化を引き起こす原因である遺伝子は、ミトコンドリアの遺伝子のイントロン(植物のミトコンドリアには、動物と異なりイントロンがあり、Group II イントロンと呼ばれる)のスプライスと関連のある遺伝子でした。実際に、NAD4という遺伝子 (電子伝達系の複合体Iのサブユニットをコードする) のスプライシングがおきにくくなっていました。ミトコンドリアに起きた異常が、ミトコンドリア外の様々な代謝や遺伝子発現に影響を及ぼすことは、retrograde (逆行) regulation と呼ばれています。今回の結果から、ミトコンドリアのスプライシングの欠損による複合体Iの異常が、retrograde regulation を通じて、基礎的な栄養源に対する応答に影響を与えていること、それによって栄養源のセルロース合成への分配が抑制されることが示されました。このことについては 2004年のシロイヌナズナシンポジウムや 2005 年の植物生理学会で発表し、現在(2005年6月)投稿中です。
【所属学会】
日本植物生理学会 , 日本植物学会 , 日本農芸化学会 , 植物化学調節学会
【研究室所在】
総合科学部 C棟 424号室
【電話番号】
0824-24-6515
【FAX番号】
0824-24-0758
【Eメールアドレス】
naka@hiroshima-u.ac.jp
|
|
|
【発表論文】
Takeda, H., Yoshikawa, T., Li, X.Z., Nakagawa, N., Li, Y.Q. and Sakurai,
N.
Molecular Cloning of two exo-beta-glucanses and their in vivo substrates
in the cell walls of lily pollen tubes.
Plant Cell Physiology 45[4] 436-444 2004
Takeda, H., Kotake, T., Nakagawa, N., Sakurai, N. and Nevins, D.J.
Expression and function of cell wall-bound cationic peroxidase in
Asparagus somatic embryogenesis.
Plant Physiology 131[4] 1765-1774 2003
Nakagawa, N. and Sakurai N.
Cell wall integrity controls
expression of endoxyloglucan transferase in tobacco BY2 cells.
Plant and Cell physiology 42[2] 240-244 2001
Kume, A., Tsuboi, N., Natatani, N., Nakane, K., Sakurai, N., Nakagawa, N.
and Sakugawa, H.
Measurement of ethylene emission from Japanese red pine (Pinus
densiflora) under field conditions in NOx-polluted areas.
Environmental Pollution 111 389-394 2001
Kotake, T., Nakagawa, N., Takeda, K. and Sakurai N.
Auxin-induced elongation growth and expression of cell wall-bound exo-
and endo-beta-glucanases in barley coleoptiles.
Plant and Cell Physiology 41[11] 1272-1278 2000
Nakagawa, N. and Sakurai N.
Increase in the amount of celAl protein in Tobacco BY-2 cells by a
cellulose biosynthesis inhibitor, 2,6-dichloro benzonitrile
Plant and Cell Physiology 39[7] 779-785 1998
Kotake, T., Nakagawa, N., Takeda, K. and Sakurai N.
Purification and Characterization of Wall-bound Exo-1,3-beta-D-Glucanase
from Barley(Hordeum vulgare L. )Seedlings
Plant and Cell Physiology 38[2] 194-200 1997
Nakagawa, N., Kamiya, Y. and Imaseki, H.
Nucleotide sequence of an auxin-regulated l -aminocyclopropane -l
-carboxylic acid synthase gene from Cucurbita maxima Duch.
Plant Physiology 109[4] 1995
Mori, H., Nakagawa, N, Ono T., Yamagishi, H. and Imaseki, H.
(1993)
Structural characteristics of ACC synthase isozymes and differential
expression of their genes.
In Cellular and Molecular Aspects of the Plant Hormone Ethylene, Edited
by J. C. Pech. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht pp.1-6. (1993)
中川直樹 (1993)
植物ホルモンのシグナル伝達.
組織培養 19(10): 347-351
Nakagawa, N, Mori, H., Yamazaki, K. and Imaseki, H. (1991)
Cloning of a complementary DNA for auxin-induced 1-
aminocyclopropane-1-carboxylate synthase and differential expression of
the gene by auxin and wounding.
Plant and Cell Physiology 32: 1153-1163.
Imaseki, H., Nakagawa, N, and Nakajima, N. (1990)
Wound-induced ACC synthase, an Immunochemical comparision of the
wound-induced and auxin-induced enzymes.
In Plant Growth Substances 1988, Edited by R.P.Pharis Springer-Verlag, Heidelberg
pp.113-121.
Imaseki, H., Nakagawa, N, Nakajima, N., Mori, H. and Yamazaki, K. (1990)
Wound Induction of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase and its
regulation. Polyamines and Ethylene, Biochemistry, Physiology and
Interactions.
American Society of Plant Physiologists pp.180-189.
Imaseki, H., Nakagawa, N and Nakajima, N. (1989)
Auxin- and Wound-induced expression of ACC synthase.
NATO ASI Series, Vol.H35. Cell Separation in Plants. Edited by
D.J.Osborne and M.B.Jackson Springer-Verlag, Heidelberg pp.51-59.
Nakagawa, N, Nakajima N. and Imaseki, H. (1988)
Immunochemical difference of wound-induced
1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase from the auxin-induced enzyme.
Plant and Cell Physiology 29: 1255-1259.
Nakajima, N., Nakagawa, N and Imaseki, H. (1988)
Molecular size of wound-induced 1-aminocyclopropane-1-carboxylate
synthase from Cucurbita maxima Duch. and change of translatable mRNA of
the enzyme after wounding.
Plant and Cell Physiology 29: 989-998.
|