• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

General and Specific Nuclear Gene Regulation by Plastid Signals

Research Project

Project/Area Number 19K05942
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38060:Applied molecular and cellular biology-related
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

HANAOKA Mitsumasa  千葉大学, 大学院園芸学研究院, 教授 (30508122)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsプラスチドシグナル / 葉緑体 / エピジェネティック制御 / GUN1 / 概日時計 / 光合成 / ヒストン修飾 / DNAメチル化 / ストレス応答
Outline of Research at the Start

本研究では、プラスチドシグナル伝達の普遍性と多様性の解明を目的とする。そのため、主要因子であるGUN1のターゲットDNA/RNAを同定することで多様な情報伝達に共通する葉緑体の応答を明らかにするとともに、下流遺伝子発現調節の新しい様式としてエピジェネティック制御の存在と、プラスチドシグナルが概日時計機構の調節にも関与する可能性を実証する。

Outline of Final Research Achievements

The objective of this study was to clarify the generality and diversity of the regulation of gene expression by "plastid signals," which is responsible for passing information from the chloroplast to the nucleus in plants. An experimental system was established to efficiently and stably monitor the regulation of nuclear gene expression by plastid signaling, and it was shown that epigenetic regulation through changes in histone modifications, especially acetylation and methylation, also contributes to downstream responses, revealing a new mechanism of plastid signaling. In addition, the relationship between chloroplasts and circadian clock regulation, as well as some findings on plastid signaling in photosynthetic microorganisms, have provided an understanding of the diversity of plastid signaling.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

プラスチドシグナル伝達については、植物分子細胞生物学分野における最重要課題の1つであり、以前より国内外の多くの研究者から注目が集まっている。本研究により、その新しい分子機構や生理応答の一端を明らかにできたことで、この分野の発展に大きく寄与できたと考えられる。また、本研究でも着目している核ゲノムと葉緑体ゲノムの遺伝子発現協調によって植物の植物の光合成や代謝機能が調節されているので、過酷なストレス環境下に適応が可能な新たな作物の開発など、応用研究に向けての分子基盤としても重要性・将来性は高い。

Report

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

    (29 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 3 results) Presentation (26 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] RpaB, an essential response regulator for high-light stress, is extensively involved in transcriptional regulation under light-intensity upshift conditions in <i>Synechococcus elongatus</i> PCC 79422020

    • Author(s)
      Akira Yasuda, Daichi Inami, and Mitsumasa Hanaoka
    • Journal Title

      The Journal of General and Applied Microbiology

      Volume: 66 Issue: 2 Pages: 73-79

    • DOI

      10.2323/jgam.2020.01.010

    • NAID

      130007855507

    • ISSN
      0022-1260, 1349-8037
    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] New development of plastid signal research2020

    • Author(s)
      Hanaoka Mitsumasa
    • Journal Title

      Impact

      Volume: 2020 Issue: 6 Pages: 79-81

    • DOI

      10.21820/23987073.2020.6.79

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Drying the leaves of Perilla frutescens increases their content of anticancer nutraceuticals.2019

    • Author(s)
      Natsuko Kagawa, Hiroya Iguchi, Masahumi Henzan and Mitsumasa Hanaoka
    • Journal Title

      Food Science and Nutrition

      Volume: 7 Issue: 4 Pages: 1494-1501

    • DOI

      10.1002/fsn3.993

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 紅藻シゾンにおけるレトログレードシグナルによる光転写制御とヘムの関与2023

    • Author(s)
      斎藤遥、大原ひかる、小林勇気、田中寛、五十嵐雅之、内海龍太郎、岡島俊英、華岡光正
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 単細胞紅藻シゾンの光強度に依存した葉緑体遺伝子発現変動と二成分制御系による調節2023

    • Author(s)
      安田暉、今村壮輔、田中寛、華岡光正
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] レトログレードシグナルによる核遺伝子発現のエピジェネティック制御2022

    • Author(s)
      猪瀬碧、平安山昌史、村上侑吾、渡邊美澄、舩城桐子、華岡光正
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Cyanidioschyzon merolaeの光応答転写制御におけるヘムの関与2022

    • Author(s)
      斎藤遥、大原ひかる、小林勇気、田中寛、五十嵐雅之、内海龍太郎、岡島俊英、華岡光正
    • Organizer
      日本農芸化学会関東支部2022年度大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeの葉緑体に保存されたHIK-Ycf27/Ycf29二成分制御系の重要性2022

    • Author(s)
      安田暉、佐藤大地、今村壮輔、田中寛、華岡光正
    • Organizer
      日本農芸化学会関東支部2022年度大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 概日時計により夜明け前から備える植物の光ストレス応答2022

    • Author(s)
      砂田友輝、林健太郎、浦野航、華岡光正
    • Organizer
      日本農芸化学会関東支部2022年度大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] プラスチドシグナルによる核遺伝子発現の多様な制御2022

    • Author(s)
      猪瀬碧、平安山昌史、舩城桐子、華岡光正
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Cyanidioschyzon merolaeにおけるレトログレードシグナルによる光転写制御2022

    • Author(s)
      斎藤遥、大原ひかる、小林勇気、田中寛、五十嵐雅之、内海龍太郎、岡島俊英、華岡光正
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 概日時計が関与する葉緑体の光ストレス応答2021

    • Author(s)
      浦野航、林健太郎、華岡光正
    • Organizer
      日本植物学会第85回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Transcriptional regulation under diverse light intensity changes by an evolutionarily conserved cyanobacterial two-component system.2021

    • Author(s)
      Akira Yasuda, Daichi Inami, Sousuke Imamura, Kan Tanaka, Mitsumasa Hanaoka
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of E3 ubiquitin ligase Cul4 complex involved in light signal transduction in a primitive red alga Cyanidioschyzon merolae.2021

    • Author(s)
      Yuki Kobayashi, Miyako Kitagawa, Toko Yoshikawa, Hikaru Ohara, Mistumasa Hanaoka, Sousuke Imamura, Kan Tanaka
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 多様な光合成環境に依存した葉緑体遺伝子の転写制御2020

    • Author(s)
      大原ひかる、安田暉、華岡光正
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of E3 ubiquitin ligase Cul4 complex involved in light signal transduction in a red alga Cyanidioschyzon merolae.2020

    • Author(s)
      北川美也子、小林勇気、吉川瞳子、大原ひかる、華岡光正、今村壮輔、田中寛
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 青シソにおける二次代謝関連遺伝子発現のストレス応答と日周変動2020

    • Author(s)
      平安山昌史、武川航大、加川夏子、華岡光正
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会、福岡、2020年3月
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 単細胞紅藻シゾンの葉緑体光環境に依存した遺伝子発現調節2019

    • Author(s)
      大原ひかる、安田暉、華岡光正
    • Organizer
      第10回光合成学会・シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 高振幅シグマ因子群によるSynechococcusの概日転写制御2019

    • Author(s)
      華岡光正
    • Organizer
      CyanoClock 2.0
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] シアノバクテリアの時間特異的な遺伝子発現調節2019

    • Author(s)
      華岡光正
    • Organizer
      ラン藻ゲノム交流会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 光合成機能を支える核と葉緑体間のシグナル伝達2019

    • Author(s)
      華岡光正
    • Organizer
      新光合成&光合成若手の会ジョイント若手ワークショップ2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Evolution of light-dependent gene regulation mediated by chloroplast-to-nucleus retrograde signaling.2019

    • Author(s)
      Mitsumasa Hanaoka
    • Organizer
      The 14th International Colloquium on Endocytobiology and Symbiosis
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 単細胞紅藻シゾンの光環境応答に関わる葉緑体から核への情報伝達2019

    • Author(s)
      大原ひかる、小林勇気、今村壮輔、田中寛、五十嵐雅之、内海龍太郎、華岡光正
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 乾燥によるシソ生理活性物質の変動2019

    • Author(s)
      加川夏子、平安山昌史、井口広也、華岡光正
    • Organizer
      日本生薬学会第66回年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] シアノバクテリアS. elongatus PCC7942の高振幅シグマ因子群による時間特異的な転写制御2019

    • Author(s)
      伊南大地、徳山城永、小堀奈美、秋元勇輝、田中寛、華岡光正
    • Organizer
      第18回微生物研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] シアノバクテリアS. elongatus PCC7942の光環境応答におけるRpaBの役割2019

    • Author(s)
      安田暉、伊南大地、華岡光正
    • Organizer
      第18回微生物研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeの光転写活性化におけるCul4複合体の機能解析2019

    • Author(s)
      北川美也子、小林勇気、吉川瞳子、大原ひかる、華岡光正、今村壮輔、田中寛
    • Organizer
      第18回微生物研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] シアノバクテリアの高振幅シグマ因子群による協調的な転写リズム形成2019

    • Author(s)
      伊南大地、徳山城永、小堀奈美、秋元勇輝、田中寛、華岡光正
    • Organizer
      かずさDNA研究所研究会「ラン藻の分子生物学2019」
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 多様な光強度変化に応答したシアノバクテリア強光応答遺伝子の発現制御2019

    • Author(s)
      安田暉、伊南大地、華岡光正
    • Organizer
      かずさDNA研究所研究会「ラン藻の分子生物学2019」
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi