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植物が独自に獲得したDNAチェックポイント機構の解明

Research Project

Project/Area Number 13J40017
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 植物分子生物・生理学
Research InstitutionKyoto Sangyo University

Principal Investigator

岡本(愿山) 郁 (2014-2015)  京都産業大学, 総合生命科学部, 特別研究員(RPD)

岡本 郁 (愿山 郁) (2013)  京都産業大学, 総合生命科学部, 特別研究員(RPD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
KeywordsDNA損傷応答 / チェックポイント / DNA修復 / 植物 / DNA損傷 / DNAダメージ / DNAダメージレスポンス
Outline of Annual Research Achievements

1. SOG1リン酸化サイトの同定:SOG1の5ヶ所のSQのうち、2ヶ所(2SQ)、3ヶ所(3SQ)、4ヶ所(4SQ)がSQで、その他はAQに変異させたコンストラクトを作製し、DNA損傷に応答したリン酸化を調べた。その結果、5つのSQ部位はすべてリン酸化されており、またそれらは同時にリン酸化されるのではなく、段階的にリン酸化されることが明らかになった。
2. SOG1リン酸化の意義の検討:2SQ→3SQ→4SQとリン酸化部位が増えるにつれ、DNA損傷に応答した修復遺伝子の転写誘導は野生型と同じレベルに回復することを示した。しかし、根の伸長に関しては4SQであってもSOG1の機能を全く回復しなかった。この結果はSOG1のリン酸化レベルとSOG1の機能回復が必ずしも相関しないことを意味し、各SQ部位のリン酸化はDNA損傷応答経路を決定する役割があることを示した。
3. 新規DNAチェックポイント因子の探索:DNA損傷に応答してSOG1と相互作用する因子を共免疫沈降法と質量分析によって同定した。さらにSOG1と発現部位が同じであること、DNA損傷によって発現が上昇すること、Yeast-two-hybrid法によっても結合が確認された、という条件によっても候補因子をさらに絞り込んだ。
4. DNAダメージによって誘導されるプログラム細胞死の発生メカニズムの解析:SOG1のリン酸化変異体である、3SQ変異体では、根での細胞死が野生型SOG1と同じ程度に誘導できるが、4SQでは細胞死が生じている植物体と、生じない植物体が半々の頻度で出現した。この結果は、430番目のSQがリン酸化されることで、細胞死を抑制する別のスイッチが活性化しやすくなることを意味しているのではないかと考えた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (9 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Editorial: Maintenance of Genome Integrity: DNA Damage Sensing, Signaling, Repair, and Replication in Plants.2016

    • Author(s)
      Balestrazzi A, Achary VM, Macovei A, Yoshiyama KO, Sakamoto AN.
    • Journal Title

      Front Plant Sci.

      Volume: 7 Pages: 64-64

    • DOI

      10.3389/fpls.2016.00064

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] SOG1: a master regulator of the DNA damage response in plants2015

    • Author(s)
      Yoshiyama KO.
    • Journal Title

      Genes & Genetic Systems

      Volume: 90 Issue: 4 Pages: 209-216

    • DOI

      10.1266/ggs.15-00011

    • NAID

      130005118397

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Recent progress in research on DNA damage responses in animals and plants2015

    • Author(s)
      Yoshiyama KO.
    • Journal Title

      Genes & Genetic Systems

      Volume: 90 Issue: 4 Pages: 185-186

    • DOI

      10.1266/ggs.15-10001

    • NAID

      130005118399

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DNA damage response in plants: The roles of SOG1, which is a mater regulator of DNA damage response2015

    • Author(s)
      K. O. Yoshiyama
    • Journal Title

      Radiation Biology Research Communications

      Volume: 50 Pages: 67-83

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The role of SOG1, a plant-specific transcriptional regulator, in the DNA damage response2014

    • Author(s)
      K. O. Yoshiyama, S. Kimura, H. Maki, A. B. Britt, M. Umeda
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 9

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Genomic stability in response to high versus low linear energy transfer radiation in Arabidopsis thaliana2014

    • Author(s)
      N. Huefner, K. O. Yoshiyama, J. D. Friesner, P. Conklin, A. B. Britt
    • Journal Title

      Frontiers Plant Science

      Volume: 5 Pages: 1-7

    • DOI

      10.3389/fpls.2014.00206

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Arabidopsis SIAMESE-RELATED Cyclin-Dependent Kinase Inhibitors SMR5 and SMR7 Regulate the DNA Damage Checkpoint in Response to Reactive Oxygen Species2014

    • Author(s)
      Yi D, Alvim Kamei CL, Cools T, Vanderauwera S, Takahashi N, Okushima Y, Eekhout T, Yoshiyama Okamoto K, Larkin J, Van den Daele H, Conklin P, Britt A, Umeda M, De Veylder L
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 26 Issue: 1 Pages: 296-309

    • DOI

      10.1105/tpc.113.118943

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ATM-mediated phosphorylation of SOG1 is essential for the DNA damage response in Arabidopsis.2013

    • Author(s)
      Yoshiyama Okamoto K, Kobayashi J, Ogita N, Ueda M, Kimura S, Maki H, Umeda M
    • Journal Title

      EMBO Reports

      Volume: 14 Issue: 9 Pages: 817-822

    • DOI

      10.1038/embor.2013.112

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DNA damage response in plants : Conserved and variable response compared to animals2013

    • Author(s)
      Yoshiyama Okamoto K, Sakaguchi K, Kimura S
    • Journal Title

      Biology

      Volume: 2 Issue: 4 Pages: 1338-1356

    • DOI

      10.3390/biology2041338

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるDNA損傷応答とSOG1のリン酸化の関係2016

    • Author(s)
      愿山(岡本)郁、木村成介
    • Organizer
      第57回 日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県 盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物におけるDNA損傷応答の統括因子SOG1の制御メカニズム2015

    • Author(s)
      愿山(岡本)郁、木村成介
    • Organizer
      第87回 日本遺伝学会
    • Place of Presentation
      東北大学 (宮城県 仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] DNAダメージレスポンスで働くマスターレギュレーターSOG1の活性化メカニズム2015

    • Author(s)
      愿山(岡本)郁、木村成介
    • Organizer
      第56回 日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      東京農業大学(東京都・世田谷区)
    • Year and Date
      2015-03-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The role of SOG1; A master regulator of DNA damage response in Arabidopsis2014

    • Author(s)
      Kaoru (Okamoto) Yoshiyama, Seisuke Kimura
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2014
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2014-12-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物に特異的なDNAダメージ応答因子SOG1の制御メカニズム2014

    • Author(s)
      愿山(岡本)郁、木村成介
    • Organizer
      第86回 日本遺伝学会
    • Place of Presentation
      長浜バイオ大学(滋賀県・長浜市)
    • Year and Date
      2014-09-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The regulatory mechanism of SOG1; a master regulator of DNA damage response2014

    • Author(s)
      Kaoru (Okamoto) Yoshiyama, Seisuke Kimura
    • Organizer
      Plant Genome Stability and Change 2014
    • Place of Presentation
      Asilomar Conference Center CA, USA
    • Year and Date
      2014-07-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物ゲノム恒常性維持に働くDNA損傷応答因子のマスターレギュレーターSOG1の制御メカニズム2014

    • Author(s)
      愿山(岡本)郁、小林純也、木村成介
    • Organizer
      第55回 日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山市)
    • Year and Date
      2014-03-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物ゲノムの恒常性維持に働く転写因子SOG1の役割2013

    • Author(s)
      愿山(岡本)郁、小林純也、真木寿治、梅田正明、木村成介
    • Organizer
      第36回 日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • Year and Date
      2013-12-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物のDNA損傷チェックポイント因子SOG1は動物ガン抑制遺伝子p53のカウンターパートか?2013

    • Author(s)
      愿山(岡本)郁、真木寿治、梅田正明、木村成介
    • Organizer
      第85回 日本遺伝学会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学(横浜市)
    • Year and Date
      2013-09-19
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 京都産業大学 植物生態進化発生学研究室

    • URL

      http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~seisuke/index-j.html/HOME.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 京都産業大学 木村研ホームページ

    • URL

      http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~seisuke/index-j.html/HOME.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 京都産業大学 木村研ホームページ

    • URL

      http://www.kyoto-su.ac.jp/~seisuke/index-j.html/yan_jiu_nei_rong.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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