研究者情報

楢本 悟史

助教

NARAMOTO Satoshi

発生の分子基盤を解明し、形態形成の進化的多様性を理解する

生物科学部門 形態機能学分野

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研究テーマ

内的・外的環境に依存した植物の形態形成機構の解明およびその進化的考察

研究分野植物生理学, 植物発生生物学, 細胞生物学, 進化生物学
キーワード形態形成, バイオイメージング, 進化, 極性, 不等分裂, 細胞内構造, オーキシン, 重力応答, 光応答, 植物オルガノイド, 小胞輸送, 細胞骨格

研究紹介

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。

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ゼニゴケGFP発現体を用いたライブイメージング解析
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ゼニゴケ胞子の発生過程の模式図
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ゼニゴケ胞子の不等分裂過程の細胞生物学的解析
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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
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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

代表的な研究業績

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

関連産業分野

環境科学, 健康産業, 園芸関連, 食品産業
学位博士(理学)
自己紹介

生物学の研究をおこなっていると、生命活動の神秘性・合理性に驚きを覚えます。生命の謎を一緒に解き明かしていくことで、これらについて共感してもらえればと思っています。また、大学生活は、学生が社会に羽ばたいていく前の重要な時期で、そのような機会に教員として接せられることをうれしく思っています。卒業後様々な分野で活躍できるよう、研究活動を通して実践的な教育活動も行いたいと思っています。本研究室に興味がある方、ぜひご連絡ください。一緒に研究をしてくれる人を募集しています。

学歴・職歴2001年 東京大学理学部生物学科卒業
2003年 東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 修士課程修了
2006年 東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 博士課程修了
2006年 日本学術振興会特別研究員 PD (東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻)
2007年 日本学術振興会特別研究員 PD (理化学研究所)
2007年 日本学術振興会特別研究員 PD (ベルギー・ゲント大学)
2009年 ベルギー・ゲント大学 博士研究員
2011年 理化学研究所 基礎科学特別研究員
2012年 東京大学 大学院理学系研究科生物科学専攻 特任助教
2015年 東北大学 大学院生命科学研究科 助教
2020年- 現職
所属学会日本植物学会, 日本植物生理学会, 日本植物バイオテクノロジー学会, 日本分子生物学会, 日本発生生物学会
居室理学部5号館 5-602号室, 【email: satoshi.naramoto@sci.hokudai.ac.jp】