Regulation of GA signaling by post translational modification

• Project/Area Number: 17K07449
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Fukazawa Jutarou 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 助教 (90385550)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: ジベレリン / 転写因子 / 信号伝達 / 翻訳後修飾

Outline of Final Research Achievements

DELLA is a negative regulator in gibberellin (GA) signaling. I have isolated a transcription factor GAF1 as an interacting protein of DELLA. GA regulates target gene expression by converting functions of GAF1 complex from an activator to a repressor through degradation of DELLA. In this study, I have investigate the regulation of GA signaling by post translational modification of GAF1 using transgenic plants. As a result, it was shown that the post-translational modification of GAF1 might involve in the control of formation of GAF1 complex in GA signaling.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ジベレリン（GA）は、発芽、伸長、開花を促進する植物ホルモンでである。GAの信号伝達において抑制因子であるDELLAタンパク質が分解されることが重要であることが報告されおり、GAの信号がいかにしてDELLAの分解を介して遺伝子発現調節を行なうかを明らかにすることを目的として研究している。これまでに、DELLA, TPRといったタンパク質が転写因子GAF1と複合体を形成し、これらの組み合わせによりGA信号伝達が制御されることを明らかにしてきた。本研究では、GAF1の翻訳後修飾に注目して解析を行ない、GA信号伝達において、新たなGAF1の翻訳後修飾がGA信号伝達に関与する可能性を示した。

Research Products

• [Journal Article] DELLA-dependent and -independent gibberellin signaling (2018)
  • Author(s): Ito, T., Okada, K., Fukazawa, J. and Takahashi, Y
  • Journal Title: Plant Signal Behav. Volume: 13 Issue: 3 Pages: e1445933-e1445933
  • DOI: 10.1080/15592324.2018.1445933
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DELLA-GAF1 complex is a main component in gibberellin feedback regulation of GA 20-oxidase 2 (2017)
  • Author(s): Fukazawa, J., Mori, M., Watanabe, S., Miyamoto, C., Ito, T. and Takahashi, Y.
  • Journal Title: Plant Physiology Volume: 175 Issue: 3 Pages: 1395-1406
  • DOI: 10.1104/pp.17.00282
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gibberellin induces an increase in cytosolic Ca2+ via a DELLA-independent signaling pathway (2017)
  • Author(s): Okada, K., Ito, T., Fukazawa, J. and Takahashi, Y.
  • Journal Title: Plant Physiology Volume: 175 Issue: 4 Pages: 1536-1542
  • DOI: 10.1104/pp.17.01433
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Autophosphorylation affects substrate-binding affinity of tobacco Ca2+-dependent protein kinase1 (2017)
  • Author(s): Ito, T., Ishida, S., Oe, S., Fukazawa, J. and Takahashi, Y.
  • Journal Title: Plant Physiology Volume: 174 Issue: 4 Pages: 2457-2468
  • DOI: 10.1104/pp.17.00515
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Regulation of flowering via gibberellin signaling (2019)
  • Author(s): Fukazawa J, Ohashi Y, Ito T, Takahashi Y.
  • Organizer: 23th International Plant Growth Substances Association Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] DELLA-GAF1 complex involved in gibberellin flowering pathway (2019)
  • Author(s): Fukazawa J, Ohashi Y, Ito T, Takahashi Y.
  • Organizer: Gibberellins 2019 Current progress in Gibberellin Research
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 茎頂におけるKNOX, BLHによるジベレリン内生量制御機構の解析 (2019)
  • Author(s): 浜添栞、深澤壽太郎、高橋陽介
  • Organizer: 第76回 中国四国植物学会
• [Presentation] 新奇GAF1標的遺伝子GFRによるジベレリン生合成と成長制御機構 (2019)
  • Author(s): 西田有理花、深澤壽太郎、高橋陽介
  • Organizer: 第76回 中国四国植物学会
• [Presentation] GAF1とその相互作用因子によるジベレリン生合成酵素遺伝子の転写制御 (2019)
  • Author(s): 伊藤岳、勝部隆義、深澤壽太郎、高橋 陽介
  • Organizer: 第76回 中国四国植物学会
• [Presentation] シロイヌナズナにおけるDELLA複合体によるABA感受性の制御機構 (2019)
  • Author(s): 中林誠太朗、伊藤岳、深澤壽太郎、高橋陽介
  • Organizer: 第76回 中国四国植物学会
• [Presentation] DELLAとJAZを介したジベレリンとジャスモン酸のクロストークの解析 (2019)
  • Author(s): 西航一郎、森亮太、伊藤岳、深澤壽太郎、高橋陽介
  • Organizer: 第76回 中国四国植物学会
• [Presentation] ジベレリンによる花成制御機構の解析 (2019)
  • Author(s): 深澤 壽太郎、大橋 由紀、中居 可奈子、高橋 竜平、伊藤 岳、高橋 陽介
  • Organizer: 日本植物生理学会 第60回年会
• [Presentation] GAF1とその相互作用因子によるジベレリン生合成遺伝子の転写制御 (2019)
  • Author(s): 伊藤 岳、勝部 隆義、深澤 壽太郎、高橋 陽介
  • Organizer: 日本植物生理学会 第60回年会
• [Presentation] ジベレリン信号伝達に関与するカルシウム依存性タンパク質リン酸化酵素NtCDPK1の自己リン酸化による機能制御の解析 (2018)
  • Author(s): 伊藤 岳、石田 さらみ、深澤 壽太郎、高橋 陽介
  • Organizer: 日本植物学会 第82回大会
• [Presentation] ジベレリンによる花成制御機構の解析 (2018)
  • Author(s): 深澤 壽太郎、大橋 由紀、中居 可奈子、高橋 竜平、伊藤 岳、高橋 陽介
  • Organizer: 植物化学調節学会 第53大会
• [Presentation] ジベレリンによる花成制御機構の解析 (2018)
  • Author(s): 大橋 由紀，髙橋 竜平，伊藤 岳，深澤 壽太郎，髙橋 陽介
  • Organizer: 第75回 中国四国植物学会
• [Presentation] カルシウム依存性タンパク質リン酸化酵素NtCDPK1の自己リン酸化による機能制御 (2018)
  • Author(s): 伊藤 岳, 深澤 壽太郎, 高橋 陽介
  • Organizer: 第75回 中国四国植物学会
• [Presentation] ジベレリンとジャスモン酸によるクロストーク制御機構の解析 (2017)
  • Author(s): 深澤 壽太郎、藤井 麻弥、西、航一郎、森 亮太、高橋 陽介
  • Organizer: 植物化学調節学会 第52回大会
• [Presentation] DELLA を介したジベレリンとジャスモン酸のクロストーク制御 (2017)
  • Author(s): 森 亮太，藤井麻弥，伊藤 岳，深澤壽太郎，高橋陽介
  • Organizer: 第74回 中国四国植物学会
• [Presentation] ジベレリンによるシロイヌナズナの花成制御 (2017)
  • Author(s): 大橋由紀，髙橋竜平，伊藤 岳，深澤壽太郎，高橋陽介
  • Organizer: 第74回 中国四国植物学会
• [Presentation] ホメオドメインタンパク質によるジベレリン生合成遺伝子の転写制御機構の解析 (2017)
  • Author(s): 中村駿志，深澤壽太郎，高橋陽介
  • Organizer: 第74回 中国四国植物学会
• [Presentation] DELLA-GAF1 Complex is a Main Component in Gibberellin Feedback Regulation of GA20ox2 in Arabidopsis (2017)
  • Author(s): Fukazawa J, Mori M, Ito T, Takahashi Y.
  • Organizer: Taiwan-Japan Plant Biology 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] DELLA-GAF1 Complex Regulates Gibberellin Homeostasis and Signaling in Arabidopsis (2017)
  • Author(s): Fukazawa J, Ito T, Takahashi Y.
  • Organizer: 5th International symposium Plant Signaling and Behavior 2017
  • Int'l Joint Research / Invited