リン酸リレー情報伝達系を介した植物の環境応答とオルガネラ分化統御

• Project/Area Number: 17051015
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 水野 猛 名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 教授 (10174038)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥5,200,000); Fiscal Year 2006: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000); Fiscal Year 2005: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
• Keywords: 高等植物 / オルガネラ分化 / シロイヌナズナ / 情報伝達 / リン酸リレー / 植物ホルモン / 植物時計

Research Abstract

本年度は、申請した研究計画に従って順調に課題を推進以下のような成果・進展が得られた。
(A)サイトカイニン初発情報伝達分子機構の解明と維管束分化統御機構
シロイヌナズナを対象としてこの数年間における研究を集大成することで、サイトカイニンの受容体を含む初発情報伝達分子機構のフレームワークを構築することができた。AHK2/3/5 → AHP1/2/3/5/ → ARR1/10/12が根幹となる経路であることが主に遺伝学的な解析から示唆された。同時に根におけるこのサイトカイニン応答情報伝達系は前形成層の原生木部への分化制御(サイトカイニンによる抑制的制御)に深く関わっていることが示唆された。
(B)時計分子機構の解明と植物の光環境応答制御機構
シロイヌナズナを対象とした最近の研究から植物のもつ概日時計の分子機構の本質にせまる知見が蓄積しつつあり、時計分子モデルの構築も可能な段階に迫りつつある。我々も時計関連因子擬似レスポンスレギュレターPRR因子群の発見とその機能解析を介して、この間の研究の進展に大きく貢献してきた。本年度は我々独自の時計分子モデルを提唱し、その分子基盤を遺伝学的に精査すると同時に光り環境応答と関連したオルガネラ(クロロプラスト)や植物器官(花芽)の分化統御に関わる時計機能の重要性を示唆する知見を蓄積した。

Research Products

• [Journal Article] Type-BARR transritprion factors, ARRIO and ARR12, are implicated in cytokinin-mediated regulation of protoxylem differentiation in roots of Arabidopsis thaliana. (2007)
  • Author(s): Yokoyama, A., Mizuno, T.(7/7)
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. 48 Pages: 84-96
• [Journal Article] AHK5 His-kinase regulates root elongation through an ETR1-dependent integrated abscisic acid and ethylene signaling pathway in Arabidopsis thaliana. (2007)
  • Author(s): Iwoma, A., Mizuno T.(6/6)
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. 48 Pages: 375-380
• [Journal Article] PRR5(PSEUDO-RESPONSE REGULATOR 5)plays antagonistic roles to CCA1 (CIRCADIAN CLOCK-ASSOCIATED 1) in Arabidopsis thaliana. (2005)
  • Author(s): Fujimori, T., Mizeno, T(4/4)
  • Journal Title: Biosci.Biotechnol.Biochem. 69 Pages: 426-430
• [Journal Article] Molecular dissection of the promoter of the light-induced and circadian-controlled APRR9 gene encoding a clock-associated component of Arabidopsis thaliana (2005)
  • Author(s): Ito, S., Mizuno, T.(6/6)
  • Journal Title: Biosci.Biotechnol.Biochem. 69 Pages: 382-390
  • NAID: 130000030430
• [Journal Article] Circadian-associated rice pseudo-response regulators (OsPRRs): Information on the control of flowering time. (2005)
  • Author(s): Murakami, M., Mizuno, T.(5/5)
  • Journal Title: Biosci.Biotechnol.Biochem. 69 Pages: 410-414
• [Journal Article] Combinatonal Microarray analysis revealing Arabidopsis genes implicated in cytokinin responses through the His-to-Asp phosphorelay circuitry. (2005)
  • Author(s): Kiba, T., Mizuno, T.(6/6)
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. 46 Pages: 339-355
• [Journal Article] The Arabidopsis pseudo-response regulators, PRR5 and PRR7, coordinately play essential roles for circadian clock function. (2005)
  • Author(s): Nakamichi, N., Mizuno, T(6/6)
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. 46 Pages: 609-619
  • NAID: 10015464170
• [Journal Article] PSEUDO-RESPONSE REGULATORS, PRR9, PRR7 and PRR5, together play essential roles close to the circadian clock of Arabidopsis thaliana. (2005)
  • Author(s): Nakamichi, N., Mizuno, T.(5/5)
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. 46 Pages: 686-698
  • NAID: 10015661604