Updated on 2025/05/10

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YASUHARA,Hiroki
 
Organization
Faculty of Chemistry, Materials and Bioengineering Associate Professor
Title
Associate Professor
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Degree

  • 博士(理学) ( 1994.3 )

Research Areas

  • Life Science / Morphology and anatomical structure

Education

  • Osaka University   Faculty of Science   Department of Biology

    - 1988

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    Country： Japan

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  • Osaka University   Graduate School, Division of Natural Science   Physiology

    1993

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    Country： Japan

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  • Osaka University   Graduate School, Division of Natural Science   Physiology

    1993

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Professional Memberships

  • The American Society of Plant Biologists

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  • The Botanical Society of Japan

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  • Japanese Society for Plant Cell and Molecular Biology

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  • The Japanese Society of Plant Physiologists

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Papers

  • TBK11, a Tobacco Kinesin-14-II, Associates with the Nuclear Envelope through Its Central Coiled-Coil Domain Reviewed

    Hiroki Yasuhara, Kazuki Kitamoto

    Cytologia   84(3): 285-291   2019.9

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  • A Kinesin-Related Protein, TBK11, Associates with the Nuclear Envelope throughout the Cell Cycle in Tobacco BY-2 Cells Reviewed

    Hiroki Yasuhara, Wataru Kurisu

    Cytologia   84(3): 277-283   2019.9

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  • Displacement of the mitotic apparatuses by centrifugation reveals cortical actin organization during cytokinesis in cultured tobacco BY-2 cells

    Kengo Arima, Daisuke Tamaoki, Yoshinobu Mineyuki, Hiroki Yasuhara, Tomonori Nakai, Teruo Shimmen, Tohru Yoshihisa, Seiji Sonobe

    JOURNAL OF PLANT RESEARCH   131 ( 5 )   803 - 815   2018.9

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    Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)   Publisher：SPRINGER JAPAN KK  

    In plant cytokinesis, actin is thought to be crucial in cell plate guidance to the cortical division zone (CDZ), but its organization and function are not fully understood. To elucidate actin organization during cytokinesis, we employed an experimental system, in which the mitotic apparatus is displaced and separated from the CDZ by centrifugation and observed using a global-local live imaging microscope that enabled us to record behavior of actin filaments in the CDZ and the whole cell division process in parallel. In this system, returning movement of the cytokinetic apparatus in cultured-tobacco BY-2 cells occurs, and there is an advantage to observe actin organization clearly during the cytokinetic phase because more space was available between the CDZ and the distantly formed phragmoplast. Actin cables were clearly observed between the CDZ and the phragmoplast in BY-2 cells expressing GFP-fimbrin after centrifugation. Both the CDZ and the edge of the expanding phragmoplast had actin bulges. Using live-cell imaging including the global-local live imaging microscopy, we found actin filaments started to accumulate at the actin-depleted zone when cell plate expansion started even in the cell whose cell plate failed to reach the CDZ. These results suggest that specific accumulation of actin filaments at the CDZ and the appearance of actin cables between the CDZ and the phragmoplast during cell plate formation play important roles in the guidance of cell plate edges to the CDZ.

    DOI： 10.1007/s10265-018-1047-4

    Web of Science

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  • Time-sequential observation of spindle and phragmoplast orientation in BY-2 cells with altered cortical actin microfilament patterning

    Kei H. Kojo, Hiroki Yasuhara, Seiichiro Hasezawa

    Plant Signaling and Behavior   9   e29579 - e29579   2014.6

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    Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)  

    Precise division plane determination is essential for plant development. At metaphase, a dense actin microfilament meshwork appears on both sides of the cell center, forming a characteristic cortical actin microfilament twin peak pattern in BY-2 cells. We previously reported a strong correlation between altered cortical actin microfilament patterning and an oblique mitotic spindle orientation, implying that these actin microfilament twin peaks play a role in the regulation of mitotic spindle orientation. In the present study, time-sequential observation was used to reveal the progression from oblique phragmoplast to oblique cell plate orientation in cells with altered cortical actin microfilament patterning. In contrast to cells with normal actin microfilament twin peaks, oblique phragmoplast reorientation was rarely observed in cells with altered cortical actin microfilament patterning. These results support the important roles of cortical actin microfilament patterning in division plane orientation. © 2014 Landes Bioscience.

    DOI： 10.4161/psb.29579

    Scopus

    PubMed

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  • Aphidicolin-Induced Nuclear Elongation in Tobacco BY-2 cells

    Hiroki Yasuhara, Kazuki Kitamoto

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   55 ( 5 )   913 - 927   2014.5

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    Language：English   Publishing type：Research paper (scientific journal)   Publisher：OXFORD UNIV PRESS  

    Plant nuclei are known to differentiate into various shapes within a single plant. However, little is known about the mechanisms of nuclear morphogenesis. We found that nuclei of tobacco BY-2 cells were highly elongated on long-term treatment with 5 mg l(-1) aphidicolin, an inhibitor of DNA polymerase alpha. In aphidicolin-treated cells, the nuclear length was correlated with the cell length. During culture in the presence of aphidicolin, the nuclei were elongated in parallel with cell elongation. Nuclear elongation was inhibited by the inhibition of cell elongation with 2,6-dichlorobenzonitrile, a cellulose synthesis inhibitor. However, cell elongation induced in the auxin-depleted medium in the absence of aphidicolin did not cause nuclear elongation, indicating that cell elongation alone is not sufficient for nuclear elongation. Treatment with either latrunculin B or propyzamide inhibited the aphidicolin-induced nuclear elongation, indicating that both actin filaments and microtubules (MTs) are required for nuclear elongation. Observations using BY-YTHCLR2 cells, in which actin filaments, MTs and nuclei were simultaneously visualized, revealed that the longitudinally arranged MT bundles associated with the nucleus play an important role in nuclear elongation, and that actin filaments affect the formation of these MT bundles. In aphidicolin-treated cells, the nuclear DNA contents of the elongated nuclei exceeded 4C, and the nuclear length was highly correlated with the nuclear DNA content. In cells treated with 50 mg l(-1) aphidicolin, cells were elongated and nucleus-associated longitudinal MT bundles were formed, but the nuclear DNA contents did not exceed 4C and the nuclei did not elongate. These results indicate that an increase in the nuclear DNA content above 4C is also required for nuclear elongation.

    DOI： 10.1093/pcp/pcu026

    Web of Science

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Books

  • Effects of brefeldin A on the formation of cell plate in tobacco BY-2 cells, European Journal of Cell Biology 66

    YASUHARA Hiroki（ Role： Joint author）

    1995 

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  • Effects of taxol on the development of the cell plate and of the phragmoplast in tobacco BY-2 cells, Plant and Cell Physiology 34(1)

    YASUHARA Hiroki（ Role： Joint author）

    1993 

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  • 植物細胞における細胞質分裂の機構

    安原 裕紀（ Role： Sole author）

    『技苑』 

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  • 細胞質分裂における細胞骨格の働き

    安原 裕紀（ Role： Joint author）

    『遺伝』 47(11) 

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  • フラグモプラスト研究の最近の話題

    安原 裕紀（ Role： Joint author）

    『植物細胞工学』 5 (6) 

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MISC

Presentations

  • タバコ培養細胞 BY-2 のキネシン 14-II，TBK11の機能解析 TBK11 の機能解析

    安原 裕紀, 栗栖 渉, 北本 一輝

    日本植物形態学会  2019.9 

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    Event date： 2019.9

    Venue：東北大学川内北キャンパス  

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  • タバコBY-2細胞におけるYFP融合タンパク質の発現によるカロース合成酵素の可視化の試み

    安原 裕紀, 堂段 祐貴, 中林 音奈, 木下 優

    日本植物形態学会  2018.9 

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    Event date： 2018.9

    Venue：広島県情報プラザ  

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  • Involvement of M phase-specific kinesin NACK1 in interacellular transport during the formation of cell plates

    Michiko Sasabe, Takumi Higaki, Yuka Nishida, Shimon Morioka, Reina Suzuki, Tomohiro Uemura, Hiroki Yasuhara, Seiichiro Hasezawa, Takashi Ueda, Yasunori Machida

    2018.3 

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    Event date： 2018.3

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  • キネシン様タンパク質PAKRP2はフラグモプラスト赤道面の逆平行微小管領域の長さを調節する

    安原 裕紀

    日本植物学会  2016.9 

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    Event date： 2016.9

    Venue：沖縄コンベンションセンター  

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  • A role of phragmoplast associated kinesin NtPAKRP2 in tobacco BY-2 cells

    YASUHARA,Hiroki, Inoue, Maimi, Yata, Masatoshi, Oonishi, Natsuka, Nakafunai, Maiko, Nakai, Eita, Yoshimoto, Satoshi

    2016.3 

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    Event date： 2016.3

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Research Projects

  • Mechanisms of the centrifugal development of the phragmoplast in higher plant cells

    Grant number：18570051  2006 - 2008

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    YASUHARA Hiroki, ASADA Tetsuhiro

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    Grant amount：\3990000 （ Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost：\390000 ）

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  • 植物細胞の細胞質分裂における微小管束化タンパク質TMBP200の機能解析

    Grant number：15770033  2003 - 2005

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    安原 裕紀

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    Grant amount：\3600000 （ Direct Cost: \3600000 ）

    TMBP200の全長とGFPの融合タンパク質を誘導発現するBY-2細胞を作出し、さらにこの形質転換株に35Sp::mRFP-βチューブリンcDNAを導入し、微小管も可視化された株を作出した。GFP-TMBP200は、間期の細胞では細胞質全体と、一部の細胞では表層微小管に局在し、分裂期の細胞では、紡錘体とフラグモプラストに局在した。また、GFP-TMBP200の誘導発現により、高頻度で、不均一な大きさの多数の核を持つ細胞が出現した。この多核細胞は、微小管破壊剤処理による有糸分裂阻害でみられるものとよく似ていた。GFP-TMBP200の発現による微小管の脱重合は観察されなかったが、異常な形態の紡錘体が観察されたことから、GFP-TMBP200の誘導発現により微小管の脱重合とは異なる機構で紡錘体の機能が阻害されたと考えられる。この結果は、TMBP200が、有糸分裂において重要な役割を果たすことを示唆するものである。このことを確かめるために、TMBP200に特異的な2本鎖RNAの転写誘導のためコンストラクトを構築し、これをBY-2細胞に導入して、TMBP200の発現抑制を試みたところ、2本鎖RNAの転写誘導時にのみTMBP200の発現が強く抑えられる株を取得することが出来た。これらの株では、TMBP200の発現抑制により高頻度で有糸分裂が阻害された。現在これらの株に35Sp::mRFP-βチューブリンcDNAを導入し、TMBP200の発現抑制により微小管構造がどの様に変化するかを検討している。

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  • IDENTIFICATION OF THE MICROTUBULE MOTOR FOR THE TRANSPORT OF CELL PLATE MATERIALS

    Grant number：13640647  2001 - 2002

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    ASADA Tetsuhiro, YASUHARA Hiroki

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    Grant amount：\3500000 （ Direct Cost: \3500000 ）

    Cells of higher plants are able to generate microtubule arrays that differ in architecture from those generaled in animal and fungal cells and that mediate higher plant-specific processes in cell division or morphogenesis. Although 1itt1e is known about the molecular basis of these abilities, comparative analyses of morphologies and ultrastructurcs of microtubule arrays predict that molecules involved in microtubule organization in higher plant cells might be, at leant in part, distinct from those in animal or fungal cells. In an attempt to understand the essential mechanisms for generating higher plant specific microtubule arrays, we characterize a higher plant-specific kinesin subtype, TBK5. Experiments in which TBK5 was overproduced in tobacco BY-2 cells showed that accumulated TBK5 can induce remarkable and characteristic changes in microtubule arrangements. Furthermore, immunofluorescence study using antibodies against recombinant TBK5 polypeptides showed that endogenous TBK5 proteins are not distributed along the length of microtubules. We currently explore the possibility shat the TBK5 kinesin subtype might be a component of microlubule-nucleating units playing a key role in the centrosome-independenl microtubule organization.

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  • 分裂終期のタバコBY-2細胞より単離した190-KDaMAPの機能解析

    Grant number：08740626  1996

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    安原 裕紀

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    Grant amount：\1000000 （ Direct Cost: \1000000 ）

    SDS-PAGE後PVDF膜にブロットして切り出した190-KDaMAPをBrCNにより部分分解し、得られたペプチド断片をSDS-PAGEで分離後、PVD膜にブロットした。幾つかのバンドを切り出し、ペプチドシークエンサーによってアミノ酸配列を調べた。これにより、それぞれ23、20、16、13残基の長さに4箇所のアミノ酸配列を解読する事ができた。検索の結果、得られた配列はいずれも、既知の配列との相同性が低かったため、190-kDaMAPが全く未知のタンパク質である可能性が考えられた。アミノ酸配列の情報を基に、対応するcDNAの配列を予想し、縮重が小さくなる部分を選んで、PCRのための縮重プライマーをセンスプライマーとアンチセンスプライマーを合わせて14通り合成した。PCRのための鋳型DNAとして、アフィディコリンを用いて細胞周期をG2期から前期に同調化したBY-2細胞よりSDS-LiCl法により単離した全RNAを、ポリTカラムで精製して得たmRNAからAMV逆転写酵素を用いて合成したものを用いた。作成したプライマーの意味のあるすべての組み合わせについて、TaKaRaLATaqを用いてPCRを行ったところ、多くの組み合わせにおいて、複数の産物の増幅が見られたが、幾つかの組み合わせにおいて特異的と思われる産物が増幅されたため、現在これらをTAクローンニングし塩基配列の解読を行っている。また、一箇所の部分アミノ酸配列から、二つ作成したプライマーを用いて、nested PCRによる増幅も試みている。

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  • 分裂終期のタバコ培養細胞BY-2より単離した190-kDa MAPの研究

    Grant number：06740608  1994

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    安原 裕紀

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    Grant amount：\900000 （ Direct Cost: \900000 ）

    細胞周期を分裂終期に同調化したタバコ培養細胞BY-2より得たミニプロトプラストから微小管を調製し、この微小管から、300mM KCl処理によって、190-kDa MAPを含む粗抽出分画を得、これをFPLC-Mono Sカラムにより精製した。この精製した190-kDa MAPをウシの脳由来のMAPを含まない微小管と、インキュベートした後、固定、包埋し、その切片を電子顕微鏡観察したところ、微小管と微小管を架橋するおよそ10nmの構造が認められ、この構造が190-kDa MAPであると考えられた。また、190-kDa MAPは、Mono-Sカラムによる精製段階で、収率が、甚だしく減少したため、この精製190-kDa MAPを抗原とした抗体の作成は諦め、190-kDa MAPの部分的なアミノ酸配列の決定に重点を置いた。
    190-kDa MAPを 含む粗抽出分画をSDS-PAGEにかけたのち、PVDF膜にブロットしCBB染色を行い、目的のバンドを切り出して、アミノ酸シークエンサーにかけたところ、十分な量の蛋白を用いたにも関わらず、PTHアミノ酸の信号が得られず、190-kDa MAPのN末はブロックされているものと判断した。そこで190-kDa MAPを移したPVDF膜をブロテアーゼで処理し分解を試みた。6種類のブロテアーゼを検討したが、いずれも良好でなかったため、CNBrによる分解を行った。分解処理したものを再びSDS-PAGEにかけ、PVDF膜にブロットし、CBB染色をしたところ、分解処理の収率は低かったが、いくつかのバンドが認められた。これを、アミノ酸シークエンサーにかけたが、ペプチドの量が不十分であったため、PTHアミノ酸の信号が弱く、その配列を決定するには至っていない。現在、十分量のペプチドを用いてアミノ酸配列を決定する努力を継続している。

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Devising educational methods

  • 学生実験において、顕微鏡画像共有システムを導入し、各受講者の観察している顕微鏡画像の教卓での確認や特定の学生の観察像の全員への配信などが出来るようにした。これにより、受講者の理解度が飛躍的に高まった。

Teaching materials

  • 　特になし

Teaching method presentations

  • 　特になし

Special notes on other educational activities

  • 　特になし