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Molecular mechanism on PRR (Pseudo Response Regulators)-mediated epigenetic regulation underlying robust circadian clock oscillation in higher plants

Research Project

Project/Area Number 18H02137
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Yamashino Takafumi  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (00314005)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords植物の概日時計 / 転写調節 / エピゲノム / 植物概日時計 / 転写制御 / タンパク質間相互作用 / シロイヌナズナ / 概日リズム / クロマチン / 遺伝子発現調節 / 概日時計 / 擬似レスポンスレギュレーター / 植物時計 / 光情報伝達 / レスポンスレギュレーター / エピゲノム修飾 / ヒストン修飾 / クロマチン構造制御
Outline of Final Research Achievements

The gate effect of the biological clock supports oscillations of clock genes that are robust to environmental fluctuations by restricting the input of environmental signals to specific time periods. DNA methylation and histone acetylation in the regulatory regions of gene expression are known to cause conformational changes in chromatin that define the potential for transcriptional activity. In this study, we focus on the PRR family and its target gene CCA1/LHY, which form a negative feedback loop circuit in the central oscillator of Arabidopsis thaliana, to clarify how the PRR family plays a role in the regulation of chromatin structure in the central oscillator.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

概日リズムを生成する植物時計の中心振動体タンパク質は外環境に同調しながら24時間周期で発現レベルが変動することが知られている。この振動の振幅は100倍以上の振れ幅をもち自由継続する性質も兼ね備えている。本研究では中心振動体のrobustな振動特性を支える背景にはエピゲノム制御を介した日周レベルのクロマチンダイナミズムが存在することを明らかにした。

Report

(5 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (16 results)

  • [Int'l Joint Research] CSIRO/Aalborg University/Karlsruhe Institute of Technology(オーストラリア)

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  • [Journal Article] Patterned proliferation orients tissue-wide stress to control root vascular symmetry in Arabidopsis2023

    • Author(s)
      Fujiwara M, Imamura M, Matsushita K, Roszak P, Yamashino T, Hosokawa Y, Nakajima K, Fujimoto K, Miyashima S.
    • Journal Title

      Curr Biol.

      Volume: 33 Issue: 5 Pages: 886-893

    • DOI

      10.1016/j.cub.2023.01.036

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    • Author(s)
      Kikuchi Haruki、Yamashino Takafumi、Anami Shu、Suzuki Ryo、Sugita Mamoru、Aoki Setsuyuki
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 616 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.05.070

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  • [Journal Article] A hierarchical transcriptional network activates specific CDK inhibitors that regulate G2 to control cell size and number in Arabidopsis2022

    • Author(s)
      Nomoto Yuji、Takatsuka Hirotomo、Yamada Kesuke、Suzuki Toshiya、Suzuki Takamasa、Huang Ying、Latrasse David、An Jing、Gombos Magdolna、Breuer Christian、Ishida Takashi、Maeo Kenichiro、Imamura Miyu、Yamashino Takafumi、Sugimoto Keiko、Magyar Zolt?n、B?gre L?szl?、Raynaud C?cile、Benhamed Moussa、Ito Masaki
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 1660-1660

    • DOI

      10.1038/s41467-022-29316-2

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Red light-regulated interaction of Per-Arnt-Sim histidine kinases with partner histidine-containing phosphotransfer proteins in Physcomitrium patens2021

    • Author(s)
      Anami S, Yamashino T, Suzuki R, Nakai K, Sato K, Wu B, Ryo M, Sugita M, Aoki S.
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 26 Issue: 9 Pages: 698-713

    • DOI

      10.1111/gtc.12878

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  • [Journal Article] CCA1 and LHY contribute to nonhost resistance to Pyricularia oryzae (syn. Magnaporthe oryzae) in Arabidopsis thaliana.2020

    • Author(s)
      Yamaura S, Yamauchi Y, Makihara M, Yamashino T, Ishikawa A.
    • Journal Title

      Biosci Biotechnol Biochem.

      Volume: 84 Issue: 1 Pages: 76-84

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1660612

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  • [Journal Article] The cereal pathogen Fusarium pseudograminearum produces a new class of active cytokinins during infection.2018

    • Author(s)
      Sorensen JL, Benfield AH, Wollenberg RD, Westphal K, Wimmer R, Nielsen MR, Nielsen KF, Carere J, Covarelli L, Beccari G, Powell J, Yamashino T, Kogler H, Sondergaard TE, Gardiner DM.
    • Journal Title

      Mol Plant Pathol.

      Volume: 19 Issue: 5 Pages: 1140-1154

    • DOI

      10.1111/mpp.12593

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      2018 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Light-regulated PAS-containing histidine kinases delay gametophore formation in the moss Physcomitrella patens2018

    • Author(s)
      Ryo, M., Yamashino, T., Nomoto, Y., Goto, Y., Ichinose, M., Sato, K., Sugita, M. and Aoki, S.
    • Journal Title

      J. Exp. Bot.

      Volume: 69 Issue: 20 Pages: 4839-4851

    • DOI

      10.1093/jxb/ery257

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  • [Journal Article] PAS-histidine kinases PHK1 and PHK2 exert oxygen-dependent dual and opposite effects on gametophore formation in the moss Physcomitrella patens.2018

    • Author(s)
      Masashi Ryo, Takafumi Yamashino,Hisanori Yamakawa, Yuichi Fujita and Setsuyuki Aoki.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 503 Issue: 4 Pages: 2861-2865

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.08.056

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  • [Presentation] シロイヌナズナのGRAS型転写因子SCL28による細胞周期抑制を介した細胞サイズ制御2022

    • Author(s)
      野本 友司,高塚 大知,山田圭佑,鈴木 俊哉,鈴木 孝征,今村 美友,山篠 貴史,Raynaud,Moussa Benhamed,伊藤 正樹
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒメツリガネゴケの PAS ヒスチジンキナーゼの細胞内局在と相互作用にみられる日内変動2022

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      菊地 陽貴,山篠 貴史,鈴木 遼,阿南 秀,龍 昌志,六鹿 郁哉,菅沼 裕紀奈,杉田 護,青木 摂之
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナの概日時計中心振動体PRR7 のレシーバー様ドメインの機能解析2022

    • Author(s)
      寺前智瑛,市古幹洋,山篠貴史
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      第63回日本植物生理学会年会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] サイトカイニン誘導性の bHLH 転写因子ファミリーによる高等植物シロイヌナズナの二次成長への関与についての研究2022

    • Author(s)
      櫻井芳幸,島田由里菜,上坂一馬,山篠貴史
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会年会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] サイトカイニン情報伝達を介した二次成長誘導機構2021

    • Author(s)
      今村美友,光田展隆,坂本真吾,近 藤侑貴,上坂一馬,高木優,山篠 貴史
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒメツリガネゴケの PAS-Histidine Kinases の機能解析2021

    • Author(s)
      鈴木遼,山篠貴史,阿南秀,龍昌志,中井皐太,呉博文,菊地陽貴,杉田護,青木摂之
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      第62回日本植物生理学会年会
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  • [Presentation] 植物時計の中心振動体PRR familyのレーシーバー様ドメインの構造と機能2021

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      小林将英,高田祐輔,寺前智瑛,山篠貴史
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      第62回日本植物生理学会年会
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      權部晃一,今村美友,宮島俊介,中 島敬二,山篠貴史
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      第62回日本植物生理学会年会
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  • [Presentation] 植物時計を構成する中心 振動体 PRR family のレシー バー様ドメインの機能解明2019

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      高田祐輔,小林将英,古川 博規,山篠貴史
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      第60回日本植物生理学会年会
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  • [Presentation] サイトカイニン情報伝達によ る肥厚成長に関与する LBD/ ASL ファミリー転写因子の機 能解析2019

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      今村美友, 島田由里菜, 伊藤正樹, 光田展隆, 近藤侑貴, 高木優, 山篠貴史
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      第60回日本植物生理学会年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒメツリガネゴケにおける PAS ヒスチジンキナーゼを含む二成分制御系の同定2019

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      中井皐太, 佐藤健介, 龍昌志, 山篠貴史, 野本友司, 後藤雄規, 一瀬瑞穂, 杉田護, 青木摂之
    • Organizer
      第60回日本植物生理学会年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物時計の中心振動体 PRR7 に保存されたレシーバー様ドメインの構造と機能2019

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      小林将英、高田祐輔、山篠貴史
    • Organizer
      第3回名古屋リズム研究会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高等植物シロイヌナズナの二次肥厚を活性化するサイト カイニン情報伝達経路の解明2019

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      島田由里菜, 今村美友, 權部晃一, 山篠貴史
    • Organizer
      2019年度日本農芸化学会大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナ軸性器官でのサイトカイニンによる細胞分裂活性の制御に関与する転写因子の分子機能2018

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      今村 美友、島田 由里菜、古川 博規、馬場 真里、山篠 貴史
    • Organizer
      日本農芸化学会中部支部第183回例会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] コケ植物のPASヒスチジンキナーゼの機能解析2018

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      佐藤健介, 山篠貴史, 龍昌志, 山川壽伯, 藤田祐一, 青木摂之
    • Organizer
      日本農芸化学会中部支部第183回例会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物時計の中心振動体 PRR に保存されたレシーバー様ドメインの機能解析農芸化学会中部支部第183回例会2018

    • Author(s)
      高田祐輔,古川博規,今村美友, 嶺野雄登, 野本友司, 山篠貴史
    • Organizer
      日本農芸化学会中部支部第183回例会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2024-01-30  

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