Functional analysis of brassinosteroid in gravity resistance of Arabidopsis inflorescence stem

• Project/Area Number: 25514004
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: 宇宙生命学
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: Yamazaki Chiaki 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 客員研究員 (30636189)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 嶋田 幸久 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 教授 (30300875) ; 中村 郁子 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 助教 (40585858)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2014: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2013: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 重力応答 / シロイヌナズナ / ブラシノステロイド / 抗重力形態形成 / 植物ホルモン / 宇宙生物科学

Outline of Final Research Achievements

Gravitropism is a plant's gravity response, which enables plants to orient their photosynthetic organs upward and to the sunlight. The mechanisms in the gravitropism have been studied extensively, and revealed to be regulated by polar transport of auxin. On the other hand, mechanical resistance is another gravity response distinct from gravitropism. Under hypergravity stimuli, plants increase the rigidity against the gravitational force. We reported that brassinosteroid determines stem rigidity and length of elongation zone that have capability to respond to gravistimulation. In this study, we revealed that brassinosteroid-dependent cell wall regulation is important for mechanical resistance of Arabidopsis inflorescence stems.

Research Products

• [Journal Article] Auxin signaling through SCFTIR1/AFBs mediates feedback regulation of IAA biosynthesis (2017)
  • Author(s): Takato, Shin; KAKEI, Yusuke; Mitsui, Marie; Ishida, Yosuke; Suzuki, Masashi; Yamazaki, Chiaki; HAYASHI, Kenichiro; Ishii, Takahiro; Nakamura, Ayako; Soeno, Kazuo; SHIMADA, Yukihisa
  • Journal Title: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry Volume: 印刷中 Issue: 7 Pages: 1320-1326
  • DOI: 10.1080/09168451.2017.1313694
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Biochemical and chemical biology study of rice OsTAR1 revealed that tryptophan aminotransferase is involved in auxin biosynthesis; identification of a potent OsTAR1 inhibitor, pyruvamine2031. (2017)
  • Author(s): Kakei Y, Nakamura A, Yamamoto M, Ishida Y, Yamazaki C, Sato A, Narukawa-Nara M, Soeno K, Shimada Y.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. Volume: 印刷中 Pages: 598-606
  • DOI: 10.1093/pcp/pcx007
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Transcriptional feedback regulation of YUCCA genes in response to auxin levels in Arabidopsis (2015)
  • Author(s): Masashi Suzuki, Chiaki Yamazaki, Marie Mitsui, Yusuke Kakei, Yuka Mitani, Ayako Nakamura, Takahiro Ishii, Kazuo Soeno, Yukihisa Shimada
  • Journal Title: Plant Cell Rep Volume: TBD Issue: 8 Pages: 1343-52
  • DOI: 10.1007/s00299-015-1791-z
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Small-molecule auxin inhibitors that target YUCCA are powerful tools for studying auxin function. (2015)
  • Author(s): Kakei Y, Yamazaki C, Suzuki M, Nakamura A, Sato A, Ishida Y, Kikuchi R, Higashi S, Kokudo Y, Ishii T, Soeno K, Shimada Y
  • Journal Title: Plant J Volume: 84 Issue: 4 Pages: 827-37
  • DOI: 10.1111/tpj.13032
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Core Assembly Mechanism of Quinocarcin/Sf-1739: Bimodular Complex Nonribosomal Peptide Synthetases for Sequential Mannich-Type Reactions (2013)
  • Author(s): T. Hiratsuka, K. Koketsu, A. Minami, S. Kaneko, C. Yamazaki, K. Watanabe, H. Oguri, and H. Oikawa
  • Journal Title: Chem. Biol. Volume: 20 Issue: 12 Pages: 1523-1535
  • DOI: 10.1016/j.chembiol.2013.10.011
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Phenylboronic acid analogs are effective auxin biosynthesis inhibitors targeting YUCCA (2016)
  • Author(s): usuke Kakei, Chiaki Yamazaki, Masashi Suzuki, Ayako Nakamura, Akiko Sato, Yosuke Ishida, Rie Kikuchi, Shouichi Higashi, Yumiko Yamasaki-Kokudo, Takahiro Ishii, Kazuo Soeno, Yukihisa Shima
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岩手大学, 盛岡
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] ブラシノステロイドによるシロイヌナズナ花茎の伸長・重力応答領域の決定分子機構の探索 (2015)
  • Author(s): 筧 雄介、木村 あかり、曽我 康一、保尊 隆享、山崎 千秋、鈴木 優志、嶋田 幸久
  • Organizer: 第56回 日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東京農業大学
  • Year and Date: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [Presentation] YUCCA に対するフェニルボロン酸類の阻害機構の解析 (2015)
  • Author(s): 佐藤 明子、筧 雄介、山崎 千秋、嶋田 幸久
  • Organizer: 第56回 日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東京農業大学
  • Year and Date: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [Presentation] Brassinosteroids-dependent stem cell elongation and the position of inflorescence stem bending upon gravistimulation (2014)
  • Author(s): 山崎千秋、立川巴、藤岡昭三、中村郁子、嶋田幸久
  • Organizer: American Society for Gravitational and Space Research 2014
  • Place of Presentation: Pasadena, California
  • Year and Date: 2014-10-22 – 2014-10-26
• [Presentation] Brassinosteroids-dependent stem cell elongation and the position of inflorescence stem bending upon gravistimulation (2014)
  • Author(s): Chiaki Yamazaki, Tomoe Tachikawa, Shozo Fujioka, Ayako Nakamura, Yukihisa Shimada
  • Organizer: 第55回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
• [Presentation] インドールピルビン酸を経由するオーキシン生合成のフィードバック制御 がオーキシンホメオスタシス維持に重要である (2014)
  • Author(s): 鈴木優志、山崎千秋、三井麻利江、筧雄介、三谷由佳、中村郁子、添野和 雄、嶋田幸久
  • Organizer: 第55回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
• [Presentation] イネに対して有効なオーキシン生合成阻害剤の開発 (2014)
  • Author(s): 山本光洋、筧雄介、石田遥介、山崎千秋、佐藤明子、成川（奈良）恵、中村郁子、添野和雄、嶋田幸久
  • Organizer: 第55回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
• [Presentation] オーキシン生合成のフィードバック制御における YUCCA 遺伝子の発現制御機構 (2014)
  • Author(s): 三井麻利江,石田遥介,鈴木優志,筧雄介,山崎千秋,石井貴広,林謙一郎,藤岡昭三,中村郁子,持田恵一,添野和雄,嶋田幸久
  • Organizer: 第55回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
• [Presentation] モモの果実軟化に及ぼすオーキシンの影響について (2014)
  • Author(s): 立木美保、中嶋直子、添野和雄、山崎千秋、嶋田幸久
  • Organizer: 園芸学会平成26年度春季大会
  • Place of Presentation: 筑波大学第２エリア・第３エリア
• [Presentation] Graviresponse induces re-localization of an auxin efflux carrier, CsPIN1, during gravimorphogenesis of cucumber seedlings (2013)
  • Author(s): Nobuharu Fujii, Chiaki Yamazaki, Yutaka Miyazawa, Motoshi Kamada, Haruo Kasahara, Ikuko Osada, Toru Shimazu, Yasuo Fusejima, Akira Higashibata, Takashi Yamazaki, Noriaki Ishioka, Hideyuki Takahashi
  • Organizer: 34th Annual Meeting of International Society for Gravitational Physiology
  • Place of Presentation: 穂の国とよはし芸術劇場（愛知県豊橋市）
• [Presentation] シュートの重力屈性位置決定に対するブラシノステロイドの役割 (2013)
  • Author(s): 山崎 千秋, 立川 巴, 藤岡 昭三, 中村 郁子, 嶋田 幸久.
  • Organizer: 日本宇宙生物科学会第２７回大会
  • Place of Presentation: 筑波大学大学会館ホール
• [Presentation] Auxin-biosynthesis inhibitors targeting YUCCA (2013)
  • Author(s): Chiaki Yamazaki, Takahiro Ishii, Yumiko Kokudo, Kazuo Soeno, Akiko Sato, Masashi Suzuki, Yukihisa Shimada
  • Organizer: 植物化学調節学会第48回大会
  • Place of Presentation: 新潟大学附属図書館
• [Presentation] TAA1およびYUCCAを標的としない新規オーキシン生合成阻害剤 (2013)
  • Author(s): 添野和雄、山崎千秋、喜久里貢、成川恵、佐藤明子、高橋宏幸、國土祐未子、石井貴広、浅見忠男、中村郁子、嶋田幸久
  • Organizer: 植物化学調節学会第48回大会
  • Place of Presentation: 新潟大学附属図書館
• [Presentation] シロイヌナズナのオーキシンホメオスタシスにはYUCCAのフィードバック制御が重要である (2013)
  • Author(s): 鈴木優志、山崎千秋、三井麻利江、三谷由佳、中村郁子、添野和雄、嶋田幸久
  • Organizer: 植物化学調節学会第48回大会
  • Place of Presentation: 新潟大学附属図書館
• [Presentation] イネにおけるオーキシン生合成阻害剤の探索 (2013)
  • Author(s): 山本光洋、筧雄介、石田遥介、山崎千秋、佐藤明子、奈良 (成川) 恵、中村郁子、嶋田幸久
  • Organizer: 植物化学調節学会第48回大会
  • Place of Presentation: 新潟大学附属図書館
• [Presentation] キュウリ内皮細胞におけるCsPIN1オーキシン排出キャリアの局在変化の重力応答性 (2013)
  • Author(s): Nobuharu Fujii, Chiaki Yamazaki, Yutaka Miyazawa, Motoshi Kamada, Haruo Kasahara, Ikuko Osada, Toru Shimazu, Yasuo Fusejima, Akira Higashibata, Takashi Yamazaki, Noriaki Ishioka, Hideyuki Takahashi
  • Organizer: 東北植物学会第３回大会
  • Place of Presentation: 秋田県立大学
• [Book] Polar Auxin Transport: Signaling and Communications in Plants (2013)
  • Author(s): Yamazaki, C., Fujii N., Takahashi, H.
  • Total Pages: 20
  • Publisher: Springer Berlin Heidelberg