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Analysis of roles of CLE peptides as environmental mediators

Research Project

Project/Area Number 21H02500
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
Research InstitutionAkita Prefectural University (2023)
Kyoto University of Advanced Science (2021-2022)

Principal Investigator

Fukuda Hiroo  秋田県立大学, 未登録, 理事長兼学長 (10165293)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 遠藤 暁詩  京都先端科学大学, バイオ環境学部, 講師 (00342759)
伊藤 恭子 (大橋恭子)  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90451830)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Keywords植物 / 発生・分化 / シグナル伝達
Outline of Research at the Start

植物は大きく変わる環境を鋭敏に感受し、適切に応答し、様々な環境に適応してきている。私たちは、植物小ベプチドであるTDIF(CLE41p/CLE44p)をCLEペプチドとして始めて同定し、その発生における機能とシグナル伝達機構を世界に先駆け明らかにしてきた。その過程で、CLEペプチドは発生のみならず環境メディエータとしての機能を果たすことに気づいた。そこで、本研究では、CLEペプチドの環境メディエーターとしての機能とシグナル伝達について、明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we analyzed novel roles of CLE peptides as mediators of environmental stimuli such as temperature, drought and infection. As a result, we succeeded in indicating new roles of CLE3p, CLE5p and CLE26p as mediators of environmental stimuli and a part of their signaling pathways: CLE3p mediates NPR1-dependent salicylic acid signaling pathway and induces specific genes in shoots in a systemic manner. CLE5p mediates drought signal to regulate stomatal opening. CLE26p functions as a component of drought memory and induces systemically specific genes in shoots.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、これまで未解明であったCLEペプチドの環境メディエーターとしての機能を世界に先駆けて明らかにした点に大きな意義がある。得られた結果から、CLEペプチドの配列は極めて似ているものの、個々のペプチドの環境刺激に応答して作用する範囲とその仕組みは多様であることが明らかになった。私たちの解明したCLEペプチドは、まだペプチドのほんの一部である。今後、本研究が嚆矢となり、多様なCLEペプチドの環境メディエーターとしての機能解明が一層進むことが期待される。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 7 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Microtubule-associated phase separation of MIDD1 tunes cell wall spacing in xylem vessels in Arabidopsis thaliana2024

    • Author(s)
      Higa Takeshi、Kijima Saku T.、Sasaki Takema、Takatani Shogo、Asano Ryosuke、Kondo Yohei、Wakazaki Mayumi、Sato Mayuko、Toyooka Kiminori、Demura Taku、Fukuda Hiroo、Oda Yoshihisa
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 100-117

    • DOI

      10.1038/s41477-023-01593-9

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A cell-wall-modifying gene-dependent CLE26 peptide signaling confers drought resistance in <i>Arabidopsis</i>2024

    • Author(s)
      Satoshi Endo, Hiroo Fukuda
    • Journal Title

      PNAS Nexus

      Volume: 3 Issue: 2

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgae049

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] <scp>LONESOME HIGHWAY‐TARGET OF MONOPTEROS5</scp> transcription factor complex promotes a predifferentiation state for xylem vessel differentiation in the root apical meristem by inducing the expression of <i>VASCULAR‐RELATED NAC‐DOMAIN</i> genes2024

    • Author(s)
      Ohashi‐Ito Kyoko、Iwamoto Kuninori、Fukuda Hiroo
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume: 242 Issue: 3 Pages: 1146-1155

    • DOI

      10.1111/nph.19670

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  • [Journal Article] A non-canonical BZR/BES transcription factor regulates the development of haploid reproductive organs in Marchantia polymorpha2024

    • Author(s)
      Furuya Tomoyuki、Saegusa Natsumi、Yamaoka Shohei、Tomoita Yuki、Minamino Naoki、Niwa Masaki、Inoue Keisuke、Yamamoto Chiaki、Motomura Kazuki、Shimadzu Shunji、Nishihama Ryuichi、Ishizaki Kimitsune、Ueda Takashi、Fukaki Hidehiro、Kohchi Takayuki、Fukuda Hiroo、Kasahara Masahiro、Araki Takashi、Kondo Yuki
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: - Issue: 5 Pages: 785-797

    • DOI

      10.1038/s41477-024-01669-0

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    • Author(s)
      Takumi Tomoi, Toshiaki Tameshige, Eriko Betsuyaku, Saki Hamada, Joe Sakamoto, Naoyuki Uchida, Keiko U Torii, Kentaro K Shimizu, Yosuke Tamada, Hiroko Urawa, Kiyotaka Okada, Hiroo Fukuda, Kiyoshi Tatematsu, Yasuhiro Kamei, Shigeyuki Betsuyaku
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: in press Pages: 1171531-1171531

    • DOI

      10.3389/fpls.2023.1171531

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    • Author(s)
      Atsumi Go、Naramoto Satoshi、Nishihara Masahiro、Nakatsuka Takashi、Tomita Reiko、Matsushita Yosuke、Hoshi Nobue、Shirakawa Asuka、Kobayashi Kappei、Fukuda Hiroo、Sekine Ken-Taro
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 97 Issue: 9

    • DOI

      10.1128/jvi.00463-23

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    • Author(s)
      Ohashi-Ito Kyoko、Iwamoto Kuninori、Yamagami Ayumi、Nakano Takeshi、Fukuda Hiroo
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 3120 Issue: 15

    • DOI

      10.1073/pnas.2216632120

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    • Author(s)
      Furuya Tomoyuki、Nishihama Ryuichi、Ishizaki Kimitsune、Kohchi Takayuki、Fukuda Hiroo、Kondo Yuki
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 39 Issue: 1 Pages: 65-72

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.21.1219a

    • NAID

      130008161270

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • Year and Date
      2022-03-25
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    • Author(s)
      Shimadzu Shunji、Furuya Tomoyuki、Ozawa Yasuko、Fukuda Hiroo、Kondo Yuki
    • Journal Title

      Quantitative Plant Biology

      Volume: 3

    • DOI

      10.1017/qpb.2022.12

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Root-specific CLE3 expression is required for WRKY33 activation in Arabidopsis shoots2022

    • Author(s)
      Ma Dichao、Endo Satoshi、Betsuyaku Eriko、Fujiwara Toru、Betsuyaku Shigeyuki、Fukuda Hiroo
    • Journal Title

      Plant Molecular Biology

      Volume: 108 Issue: 3 Pages: 225-239

    • DOI

      10.1007/s11103-021-01234-9

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      2021 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Gene co-expression network analysis identifies BEH3 as a stabilizer of secondary vascular development in Arabidopsis2021

    • Author(s)
      Furuya Tomoyuki、Saito Masato、Uchimura Haruka、Satake Akiko、Nosaki Shohei、Miyakawa Takuya、Shimadzu Shunji、Yamori Wataru、Tanokura Masaru、Fukuda Hiroo、Kondo Yuki
    • Journal Title

      The Plant Cell

      Volume: 33 Issue: 8 Pages: 2618-2636

    • DOI

      10.1093/plcell/koab151

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      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] WIND transcription factors orchestrate wound-induced callus formation, vascular reconnection and defense response in Arabidopsis2021

    • Author(s)
      Iwase A, Kondo Y, Laohavisit A, Takebayashi A, Ikeuchi M, Matsuoka K, Asahina M, Mitsuda N, Shirasu K, Fukuda H, Sugimoto K
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume: 232 Issue: 2 Pages: 734-752

    • DOI

      10.1111/nph.17594

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  • [Presentation] 細胞壁関連遺伝子 XYLANASE1 を介した乾燥耐性の制御2024

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      遠藤暁詩、福田裕穂
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      第65回日本植物生理学会年会
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      島津舜治、森秀世、古谷朋之、小嶋美紀子、竹林裕美子、伊藤(大橋)恭子、石崎公庸、朝比奈雅志、榊原均、稲垣宗一、角谷徹仁、深城英弘、福田裕穂、近藤侑貴
    • Organizer
      第65回日本植物生理学会年会
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      2023 Annual Research Report
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      第65回日本植物生理学会年会
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      第65回日本植物生理学会年会
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      伊藤(大橋)恭子、岩本訓知、福田裕穂
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      比嘉毅、貴嶋紗久、佐々木武馬、高谷彰吾、近藤洋平、佐藤繭子、若崎眞由美、豊岡公徳、出村拓、福田裕穂、小田祥久
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      日本植物学会第87回大会
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      2023 Annual Research Report
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      島津舜治、森秀世、Alif Meem Nurani、山田一貴、柴田恭美、古谷朋之、伊藤(大橋)恭子、石崎公庸、深城英弘、朝比奈雅志、稲垣宗一、角谷徹仁、福田裕穂、近藤侑貴
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      日本植物学会第87回大会
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  • [Presentation] MpBZR3 はゼニゴケの配偶子器発生を制御する2023

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      古谷朋之,三枝菜摘,山岡尚平,山本千愛,島津舜治,南野尚紀,西浜竜一,石崎公庸,上田貴志, 深城英弘,河内孝之,笠原賢洋,福田裕穂,荒木崇,近藤侑貴
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      第64回日本植物生理学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞壁関連遺伝子を介した乾燥耐性の制御2023

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      遠藤暁詩,福田裕穂
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      第64回日本植物生理学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼニゴケ配偶子器の発生におけるMpBZR3の役割2022

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      古谷朋之、三枝菜摘、山岡尚平、島津舜治、山本千愛、石崎公庸、西浜竜一、河内孝之、福田裕穂、笠原賢洋、荒木崇、近藤侑貴
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  • [Presentation] 維管束幹細胞の分裂と分化を制御するサイトカイニンの機能と動態2022

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      島津舜治、Alif Meem Nurani、森秀世、山田一貴、柴田恭美、古谷朋之、伊藤(大橋)恭子、石崎公庸、深城英弘、朝比奈雅志、稲垣宗一、角谷徹仁、福田裕穂、近藤侑貴
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      日本植物学会第86回大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 維管束形成における HD-ZIP III の機能2022

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      伊藤(大橋)恭子、岩本訓知、福田裕穂
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      日本植物学会第86回大会
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  • [Presentation] 維管束幹細胞の運命制御におけるサイトカイニンの機能解析2022

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      島津舜治,Alif Meem Nurani,山田一貴,柴田恭美,古谷朋之,伊藤(大橋)恭子,石崎公庸, 深城英弘,朝比奈雅志,福田裕穂,近藤侑貴
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      遠藤暁詩,福田裕穂
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      第63回日本植物生理学会
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  • [Presentation] ゼニゴケの配偶子器発生制御における MpBZR3 の機能解析2022

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      古谷朋之,山岡尚平,石崎公庸,西浜竜一,荒木崇,河内孝之,福田裕穂,近藤侑貴
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会
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  • [Presentation] 木の材と人の材2021

    • Author(s)
      福田裕穂
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      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ゼニゴケ配偶子器の発生を制御する非典型 BZR 転写因子2021

    • Author(s)
      古谷朋之, 山岡尚平, 石崎公庸, 西浜竜一, 荒木崇, 河内孝之, 福田裕穂, 近藤侑貴
    • Organizer
      日本植物学会第85回大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 位置情報による維管束幹細胞の運命制御2021

    • Author(s)
      島津舜治, Alif Meem Nurani, 山田一貴, 柴田恭美, 古谷朋之, 伊藤(大橋)恭子, 石崎公庸, 深城英弘, 朝比奈雅志, 福田裕穂, 近藤侑貴
    • Organizer
      日本植物学会第85回大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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