教員

地球上の生物は多様な形態をなしていますが、それらがどのようにして形づくられるのかに興味を持っています。多様性の背後に存在する形態形成の普遍原理および多様性を生み出す仕組みを理解したいと思っています。それらについて理解するために、私は多様な植物（ゼニゴケ・ヒメツリガネゴケ・シロイヌナズナなど）を研究材料として、分子・細胞・個体レベルでの研究を行っています。最近は特に、顕微鏡を用いた「ライブイメージング」の手法を用いて植物の発生・ふるまいを研究することにのめり込んでいます。

私はこれまでに、生物のパターン形成の基本となる、「非対称性」・「細胞極性」の構築機構に関して、主に「細胞内小胞輸送」に注目して研究を行ってきました。北海道大学では、これらの研究に加え、光・重力などの環境に依存した形態形成に関する研究を行います。実験は、遺伝学・細胞生物学・生理学・形態学・生化学等、様々な技術を組み合わせて行っていきます。

<現在取り組んでいる研究の例>
（１）植物細胞の極性形成機構の解析とその進化的考察
コケ植物、維管束植物など複数の植物系統を用いて、細胞の不等分裂やオーキシン排出担体PINの極性局在化の分子メカニズムを明らかにする。得られた結果を複数の植物間で比較解析することで、本機構が植物の進化の過程でどのように獲得されたのか明らかにする。また、植物の形態の多様化にどのように寄与したのかを明らかにする。
（２）植物の外部環境依存的な形態形成機構の解析とその進化的考察
複数の植物系統を用いて、重力や光がどのようにして、葉緑体の局在やPINの局在を変化させ、形態形成を誘導するか明らかにする。宇宙実験など、重力を攪乱する実験なども行う。得られた結果を複数の植物間で比較解析することで、本機構が植物の進化の過程でどのように獲得されたのか明らかにする。

ゼニゴケGFP発現体を用いたライブイメージング解析

ゼニゴケ胞子の発生過程の模式図

ゼニゴケ胞子の不等分裂過程の細胞生物学的解析

葉脈パターンが異常になるシロイヌナズナ突然変異体の解析

シロイヌナズナを用いたオーキシン極性輸送制御機構の研究

参考文献

A conserved regulatory mechanism mediates the convergent evolution of plant shoot lateral organs. Naramoto, S, Jones, VAS, Trozzi, N, Toyooka, K, Shimamura, M, Ishida, S, Ishizaki, K, Nishihama, R, Kohchi, T, Dolan, L., and Kyozuka, J. PLoS Biol. 2019 e3000560

Polar transport in plants mediated by membrane transporters: focus on mechanisms of polar auxin transport. Naramoto S. Curr. Opin. Plant Biol. 2017 40:8-14

Insights into the localization and function of the membrane trafficking regulator GNOM ARF-GEF at the Golgi apparatus in Arabidopsis. Naramoto S, Otegui MS, Kutsuna N, de Rycke R, Dainobu T, Karampelias M, Fujimoto M, Feraru E, Miki D, Fukuda H, Nakano A, Friml J. Plant Cell 2014 26:3062-3076

ADP-ribosylation factor machinery mediates endocytosis in plant cells. Naramoto S, Kleine-Vehn J, Robert S, Fujimoto M, Dainobu T, Paciorek T, Ueda T, Nakano A, Van Montagu MC, Fukuda H, Friml J. Proc Natl Acad Sci U S A 2010 107:21890-21895.

Phosphoinositide-dependent regulation of VAN3 ARF-GAP localization and activity essential for vascular tissue continuity in plants. Naramoto S, Sawa S, Koizumi K, Uemura T, Ueda T, Friml J, Nakano A, Fukuda H. Development 2009 136:1529-1538