Analysis of plastid differentiation by chromatin immunoprecipitation

• Project/Area Number: 24770037
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: HANAOKA MITSUMASA 千葉大学, 園芸学研究科, 准教授 (30508122)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2012: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 色素体分化 / 葉緑体 / ChIP法 / シグマ因子 / T87細胞 / 色素体 / 転写制御 / 分化 / クロマチン免疫沈降法 / シロイヌナズナ / 培養細胞

Research Abstract

The purpose of this study is to further clarify molecular mechanisms of plastid differentiation by the use of chromatin immunoprecipitation (ChIP)-based method. We here established a novel induction system of chloroplast differentiation using Arabidopsis thaliana T87 suspension cultured cells, and examined functional roles of plastid sigma factors during chloroplast differentiation. Furthermore, transcriptional regulation during amyloplast differentiation has been also characterized.

Research Products

• [Journal Article] The circadian regulation of photosynthesis. (2014)
  • Author(s): Dodd AN, Kusakina J, Hall A, Gould PD, Hanaoka M.
  • Journal Title: Photosynth Res. Volume: 119 Issue: 1-2 Pages: 181-190
  • DOI: 10.1007/s11120-013-9811-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 植物が葉緑体に「時」の情報を伝えるメカニズム (2014)
  • Author(s): 華岡光正
  • Journal Title: バイオサイエンスとインダストリー Volume: Vol. 72, No. 2 Pages: 125-126
  • URL: http://www.jba.or.jp/pc/archive/2014/vol72_no2.html
• [Journal Article] Sense transgene-induced post-transcriptional gene silencing in tobacco compromises the splicing of endogenous counterpart genes. (2014)
  • Author(s): Shin MR, Natsuume M, Matsumoto T, Hanaoka M, Imai M, Iijima K, Oka S, Adachi E, Kodama H.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 9 Issue: 2 Pages: e87869-e87869
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0087869
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Circadian control of chloroplast transcription by a nuclear-encoded timing signal. (2013)
  • Author(s): Noordally ZB, Ishii K, Atkins KA, Wetherill SJ, Kusakina J, Walton EJ, Kato M, Azuma M, Tanaka K, Hanaoka M, Dodd AN.
  • Journal Title: Science Volume: 339 Issue: 6125 Pages: 1316-1319
  • DOI: 10.1126/science.1230397
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ChIP法を用いた葉緑体光合成遺伝子の転写制御解析 (2013)
  • Author(s): 華岡光正
  • Journal Title: 光合成研究 Volume: Vol. 23, No. 3 Pages: 107-110
  • NAID: 40019934270
  • URL: http://photosyn.jp/journal/kaiho68.pdf
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of four nuclear-encoded plastid RNA polymerase sigma factor genes in the liverwort Marchantia polymorpha: blue-light- and multiple stress-responsive SIG5 was acquired early in the emergence of terrestrial plants. (2013)
  • Author(s): Kanazawa T, Ishizaki K, Kohchi T, Hanaoka M, Tanaka K.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. Volume: 54 Issue: 10 Pages: 1736-1748
  • DOI: 10.1093/pcp/pct119
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nuclear-encoded chloroplast RNA polymerase sigma factor SIG2 activates chloroplast-encoded phycobilisome genes in a red alga, Cyanidioschyzon merolae. (2013)
  • Author(s): Fujii G, Imamura S, Hanaoka M, Tanaka K.
  • Journal Title: FEBS Lett. Volume: 587 Issue: 20 Pages: 3354-3359
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.08.031
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The early days of plastid retrograde signaling with respect to replication and transcription (2013)
  • Author(s): Kan Tanaka
  • Journal Title: Front. Plant Physiol. Volume: 3 Pages: 1-5
  • DOI: 10.3389/fpls.2012.00301
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 24時間リズムを生み出す遺伝子発現調節機構 (2013)
  • Author(s): 華岡光正
  • Journal Title: バイオサイエンスとインダストリー Volume: Vol. 71, No. 1 Pages: 36-37
  • NAID: 10031140300
  • URL: http://www.jba.or.jp/pc/archive/2013/vol71_no1.html
• [Journal Article] Mitochondrial localization of ferrochelatase in a red alga Cyanidioschyzon merolae (2013)
  • Author(s): S. Watanabe , M. Hanaoka, M. Ohnuma, S. Taketani and K.Tanaka
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. Volume: 54 Issue: 8 Pages: 1289-1295
  • DOI: 10.1093/pcp/pct077
  • NAID: 10031195182
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 単細胞紅藻シゾンにおける光応答：葉緑体自律的な転写制御 (2013)
  • Author(s): 華岡光正
  • Journal Title: BSJ-Review「植物科学の最前線」 Volume: 4 Pages: 13-20
• [Journal Article] The circadian regulation of photosynthesis. (2013)
  • Author(s): Antony N. Dodd
  • Journal Title: Photosynthesis Research Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] SIG1, a sigma factor for the chloroplast RNA polymerase, differentially associates with multiple DNA regions in the chloroplast chromosomes in vivo (2012)
  • Author(s): Mitsumasa Hanaoka
  • Journal Title: Int. J. Mol. Sci. Volume: 13 Issue: 10 Pages: 12182-12194
  • DOI: 10.3390/ijms131012182
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nuclear-encoded plastid sigma factor SIG6 exclusively contributes to chloroplast differentiation in plastid differentiation of Arabidopsis thaliana (2012)
  • Author(s): Shunsuke Hirooka, Mitsumasa Hanaoka, Kazuhiko Enami, Takehiko Kanazawa, Toshiyuki Sone, Yuta Imoto, Akikazu Ando, Haruko Kuroiwa, Tsuneyoshi Kuroiwa and Kan Tanaka
  • Journal Title: Cytologia Volume: 77 (1) Pages: 73-82
  • NAID: 10030120114
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/cytologia/77/1/77_73/_pdf
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Retrograde signals arise from reciprocal crosstalk within plastids (2012)
  • Author(s): Kazuhiko Enami
  • Journal Title: Plant Signal.Behav. Volume: 7 Issue: 1 Pages: 142-144
  • DOI: 10.4161/psb.7.1.18451
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nuclear-encoded plastid sigma factor SIG6 exclusively contributes to chloroplast differentiation in plastid differentiation of Arabidopsis thaliana. (2012)
  • Author(s): Shunsuke Hirooka
  • Journal Title: Cytologia Volume: 77 Pages: 73-82
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RpaB, another response regulator operating circadian clock-dependent transcriptional regulation in Synechococcus elongat us PCC 7942. (2012)
  • Author(s): Hanaoka M, Takai N, Hosokawa N, Fujiwara M, Akimoto Y, Kobori N, Iwasaki H, Kondo T, Tanaka K.
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 287(31) Issue: 31 Pages: 26321-7
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.338251
  • Peer Reviewed
• [Presentation] シロイヌナズナT87培養細胞の葉緑体分化に際した転写制御の解析 (2014)
  • Author(s): 木山貴史, 江波和彦, 上原浩一, 華岡光正
  • Organizer: 日本農芸化学会2014年度大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-03-30
• [Presentation] シロイヌナズナ培養細胞におけるアミロプラスト分化機構の解析 (2014)
  • Author(s): 恩田和幸, 江波和彦, 華岡光正
  • Organizer: 第55回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2014-03-19
• [Presentation] 概日リズム情報の共有に関わる核と葉緑体間のシグナル伝達 (2014)
  • Author(s): 石井健雄, 加藤麻衣子, Zeenat B. Noordally, Kelly A. Atkins, Jelena Kusakina, 東美由紀, 田中寛, Antony N. Dodd, 華岡光正
  • Organizer: 第55回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2014-03-18
• [Presentation] 葉緑体分化過程におけるプラスチドシグナルに依存した遺伝子発現制御 (2013)
  • Author(s): 江波和彦, 木山貴史, 上原浩一, 華岡光正
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2013-12-05
• [Presentation] Endosymbiotic evolution of light responses in chloroplasts (2013)
  • Author(s): Mitsumasa Hanaoka, Takayuki Kawakami, Daichi Satoh, Hiroyuki Ando, Misato Anma, Gaku Fujii, Sousuke Imamura and Kan Tanaka
  • Organizer: The 12th International Colloquium on Endocytobiology and Symbiosis
  • Place of Presentation: Halifax, Canada
  • Year and Date: 2013-08-20
• [Presentation] Roles of the possible photosensory two-component system in the chloroplasts of Cyanidioschyzon merolae (2013)
  • Author(s): Mitsumasa Hanaoka, Takayuki Kawakami, Daichi Satoh, Hiroyuki Ando, Gaku Fujii, Sousuke Imamura and Kan Tanaka
  • Organizer: International Symposium of Plant Photobiology (ISPP) 2013 conference
  • Place of Presentation: Edinburgh, UK
  • Year and Date: 2013-06-06
• [Presentation] 葉緑体の分化・発達に伴った光合成遺伝子の転写制御 (2013)
  • Author(s): 安間美里, 木山貴史, 加藤麻衣子, 江波和彦, 田中寛, 華岡光正
  • Organizer: 第4回光合成学会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2013-05-31
• [Presentation] 概日時計シグナルによる葉緑体遺伝子の転写調節 (2013)
  • Author(s): 石井健雄, 加藤麻衣子, Zeenat B. Noordally, Kelly A. Atkins, Jelena Kusakina, 東美由紀, 田中寛, Antony N. Dodd, 華岡光正
  • Organizer: 第4回光合成学会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2013-05-31
• [Presentation] アミロプラスト分化における核遺伝子の発現制御 (2013)
  • Author(s): 恩田和幸, 江波和彦, 華岡光正
  • Organizer: 第54回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] シロイヌナズナT87細胞を用いた葉緑体分化における遺伝子発現制御の解析 (2013)
  • Author(s): 江波和彦, 木山貴史, 安間美里, 加藤麻衣子, 田中寛, 華岡光正
  • Organizer: 第54回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2013-03-21
• [Presentation] シアノバクテリアの概日時計機構を支えるRpaA/Bによる協調的な転写制御 (2012)
  • Author(s): 華岡光正, 高井直樹, 細川徳宗, 藤原正幸, 秋元勇輝, 小堀奈美, 岩崎秀雄, 近藤孝男, 田中寛
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2012-12-06
• [Presentation] シロイヌナズナT87細胞を用いた葉緑体分化誘導系の構築と葉緑体遺伝子の転写制御の解析 (2012)
  • Author(s): 木山貴史, 江波和彦, 加藤麻衣子, 安間美里, 田中寛, 華岡光正
  • Organizer: 日本農芸化学会関東支部2012年度大会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2012-10-27
• [Presentation] ChIP法によるシロイヌナズナの葉緑体分化に伴った転写制御機構の解析 (2012)
  • Author(s): 華岡光正, 加藤麻衣子, 安間美里, 木山貴史, 江波和彦, 田中寛
  • Organizer: 第76回日本植物学会大会
  • Place of Presentation: 姫路
  • Year and Date: 2012-09-16
• [Presentation] RpaB is involved in transcriptional regulation in response to the circadian clock as well as high light stress in Synechococcus elongatus PCC 7942 (2012)
  • Author(s): Mitsumasa Hanaoka, Naoki Takai, Norimune Hosokawa, Masayuki Fujiwara, Yuki Akimoto, Nami Kobori, Hideo Iwasaki, Takao Kondo and Kan Tanaka
  • Organizer: ISPP 2012: The 14th International symposium on Phototrophic Prokaryotes
  • Place of Presentation: Porto, Portugal
  • Year and Date: 2012-08-07
• [Presentation] シアノバクテリアの概日時計応答に関わる新たな転写制御様式の発見 (2012)
  • Author(s): 華岡光正, 高井直樹, 細川徳宗, 藤原正幸, 秋元勇輝, 小堀奈美, 岩崎秀雄, 近藤孝男, 田中寛
  • Organizer: 第3回光合成学会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2012-06-02
• [Presentation] 葉緑体の分化・発達に伴った光合成遺伝子の転写制御
  • Author(s): 安間美里、木山貴史、加藤麻衣子、江波和彦、田中寛、華岡光正
  • Organizer: 第4回光合成学会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] 概日時計シグナルによる葉緑体遺伝子の転写調節
  • Author(s): 石井健雄、加藤麻衣子、Zeenat B. Noordally、Kelly A. Atkins、Jelena Kusakina、東美由紀、田中寛、Antony N. Dodd、華岡光正
  • Organizer: 第4回光合成学会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] Roles of the possible photosensory two-component system in the chloroplasts of Cyanidioschyzon merolae.
  • Author(s): Mitsumasa Hanaoka, Takayuki Kawakami, Daichi Satoh, Hiroyuki Ando, Gaku Fujii, Sousuke Imamura and Kan Tanaka
  • Organizer: International Symposium of Plant Photobiology (ISPP) 2013 conference
  • Place of Presentation: The University of Edinburgh, UK
  • Invited
• [Presentation] Endosymbiotic evolution of light responses in chloroplasts.
  • Author(s): Mitsumasa Hanaoka, Takayuki Kawakami, Daichi Satoh, Hiroyuki Ando, Misato Anma, Gaku Fujii, Sousuke Imamura and Kan Tanaka
  • Organizer: The 12th International Colloquium on Endocytobiology and Symbiosis
  • Place of Presentation: Halifax University, Canada
  • Invited
• [Presentation] RNAサイレンシングにともなうスプライシングへの干渉作用について
  • Author(s): 申美來、松本貴嗣、華岡光正、今井美咲、飯島健、児玉浩明
  • Organizer: 第31回日本植物細胞分子生物学会大会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道大学
• [Presentation] 単細胞紅藻シゾンの葉緑体光応答と転写制御機構
  • Author(s): 佐藤大地、安藤洸幸、小倉駿佑、藤井岳、今村壮輔、田中寛、華岡光正
  • Organizer: 第77回日本植物学会大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
• [Presentation] 葉緑体分化過程におけるプラスチドシグナルに依存した遺伝子発現制御
  • Author(s): 江波和彦、木山貴史、上原浩一、華岡光正
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
• [Presentation] 色素体分化と概日時計機構を支える核と葉緑体間のシグナル伝達
  • Author(s): 華岡光正
  • Organizer: 第16回植物オルガネラワークショップ
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Invited
• [Presentation] 概日リズム情報の共有に関わる核と葉緑体間のシグナル伝達
  • Author(s): 石井健雄、加藤麻衣子、Zeenat B. Noordally、Kelly A. Atkins、Jelena Kusakina、東美由紀、田中寛、Antony N. Dodd、華岡光正
  • Organizer: 第55回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 富山大学
• [Presentation] シロイヌナズナ培養細胞におけるアミロプラスト分化機構の解析
  • Author(s): 恩田和幸、江波和彦、華岡光正
  • Organizer: 第55回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 富山大学
• [Presentation] Cyanidioschyzon merolaeの光応答転写制御における二成分制御系の役割
  • Author(s): 安藤洸幸、小倉駿佑、佐藤大地、藤井岳、今村壮輔、田中寛、五十嵐雅之、内海龍太郎、華岡光正
  • Organizer: 日本農芸化学会2014年度大会
  • Place of Presentation: 明治大学
• [Presentation] シロイヌナズナT87培養細胞の葉緑体分化に際した転写制御の解析
  • Author(s): 木山貴史、江波和彦、上原浩一、華岡光正
  • Organizer: 日本農芸化学会2014年度大会
  • Place of Presentation: 明治大学
• [Presentation] シアノバクテリアの概日時計応答に関わる新たな転写制御様式の発見
  • Author(s): 華岡光正
  • Organizer: 第3回光合成学会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京工業大学（横浜）
• [Presentation] RpaB is involved in transcriptional regulation in response to the circadian clock as well as high light stress in Synechococcus elongatus PCC 7942
  • Author(s): Mitsumasa Hanaoka
  • Organizer: ISPP 2012: The 14th International symposium on Phototrophic Prokaryotes
  • Place of Presentation: Porto Palacio（ポルトガル）
• [Presentation] シアノバクテリアの概日時計出力系に関わる新規転写制御因子RpaBの役割
  • Author(s): 華岡光正
  • Organizer: 第19回日本時間生物学会学術大会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌）
• [Presentation] ChIP法によるシロイヌナズナの葉緑体分化に伴った転写制御機構の解析
  • Author(s): 華岡光正
  • Organizer: 第76回日本植物学会大会
  • Place of Presentation: 兵庫県立大学（姫路）
• [Presentation] シロイヌナズナT87細胞を用いた葉緑体分化誘導系の構築と葉緑体遺伝子の転写制御の解析
  • Author(s): 木山貴史
  • Organizer: 日本農芸化学会関東支部2012年度大会
  • Place of Presentation: 新潟薬科大学（新潟）
• [Presentation] シアノバクテリアの概日時計機構を支えるRpaA/Bによる協調的な転写制御
  • Author(s): 華岡光正
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡）
• [Presentation] シロイヌナズナT87細胞を用いた葉緑体分化における遺伝子発現制御の解析
  • Author(s): 華岡光正
  • Organizer: 第54回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山）
• [Presentation] アミロプラスト分化における核遺伝子の発現制御
  • Author(s): 恩田和幸
  • Organizer: 第54回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山）
• [Remarks] 千葉日報(朝刊)2013年3月15日「伝達の仕組み解明植物の"体内時計"情報」
• [Remarks] Nature Japan特集記事 「よく似た2つの転写因子が正負の協調を行うことで、24時間の生体リズムを刻んでいた!」
  • URL: http://www.natureasia.com/ja-jp/jobs/tokushu/detail/260
• [Remarks] Science日本語版特集号 「核からの時間シグナルによる葉緑体転写の概日制御」
  • URL: http://www.sciencemag.jp/files/2014-Issue_Science_JapanResearch-2013_72dpi.pdf