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植物の器官形成における細胞分裂停止のロジック

Publicly Offered Research

Project AreaMultidimensional Exploration of Logics of Plant Development
Project/Area Number 16H01236
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

伊藤 正樹  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (10242851)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords細胞分裂 / 細胞周期 / 転写制御 / Myb転写因子 / シロイヌナズナ / 植物 / 発生・分化 / 発現制御 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 核内倍加
Outline of Annual Research Achievements

MYB3Rの直接の標的であるGRAS型転写因子SCL28は、G2/M期移行の抑制により細胞のサイズと数のバランスを調節している。SCL28とAP2型転写因子との関連について、酵母ツーハイブリッド法やBiFC法によって、両者が物理的に相互作用することを明らかにした。また、SCL28はAP2との結合にN末端およびC末端領域がともに必要であり、高次な三次元構造が結合に関わっていることが示唆された。さらにscl28 ap2二重変異体は双方の単独変異体と同じ表現型を示すこと、GFP融合型AP2はSCL28と重複して分裂組織に強く発現すること、Chip-qPCRを行うと AP2はSMR2などのE1M標的遺伝子に結合していること、さらにこの結合にはSCL28の存在が必要であることなどを示した。
MYB3Rが形成するタンパク質複合体について、その構成因子の機能解析を進めた。ALYファミリー遺伝子の二重変異体は減数分裂ではなく、その後の有糸分裂の欠損により配偶体致死性を示すことが示された。また、二重変異体におけるRNAseq解析の結果、ALYはE2Fと協調してG1/S期遺伝子に作用するが、G2/M期遺伝子の制御に関してはMYB3Rと働きを分け合っている可能性が示された。複合体構成因子であるE2Fに関しては、e2fa e2fb二重変異体が示す片側受精の表現型から、標的遺伝子であるFBL17との関連を機能的な側面から示した。e2fabc三重変異体が示す芽生えや配偶体、胚発生における表現型は、rbr変異体と重複しており、RBRがE2Fを通じて分裂と分化の制御を担っている様子が明らかになった。またe2fab二重変異体ではG1/S期の下方制御と上方制御の両方が起きること、e2fc単独変異体では上方制御のみが限定的に起きることがわかった。

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (10 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of London/Aberystwyth University(英国)

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  • [Int'l Joint Research] Biological Research Centre(ハンガリー)

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  • [Int'l Joint Research] Polish Academy of Science(ポーランド)

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  • [Int'l Joint Research] University of Paris-Saclay/IBMP-CNRS(フランス)

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  • [Int'l Joint Research] University of London/Aberystsyth University(英国)

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  • [Int'l Joint Research] University of Tubingen/University of Hamburg(ドイツ)

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  • [Int'l Joint Research] Biological Research Centre(ハンガリー)

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  • [Int'l Joint Research] University of California/Miami University(米国)

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  • [Journal Article] Autocrine regulation of stomatal differentiation potential by EPF1 and ERECTALIKE1 ligand-receptor signaling.2017

    • Author(s)
      Qi, X., Han, S.K., Dang, J.H., Garrick, J.M., Ito, M., Hofstetter, A.K., Torii, K.U.
    • Journal Title

      Elife

      Volume: 6 Pages: 24012-24012

    • DOI

      10.7554/elife.24102

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Arabidopsis R1R2R3-Myb proteins are essential for inhibiting cell division in response to DNA damage2017

    • Author(s)
      Chen Poyu、Takatsuka Hirotomo、Takahashi Naoki、Kurata Rie、Fukao Yoichiro、Kobayashi Kosuke、Ito Masaki、Umeda Masaaki
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 635-635

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00676-4

    • NAID

      120006354238

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Haspin kinase has multiple functions in the plant cell division regulatory network.2016

    • Author(s)
      Kozgunova, E., Suzuki, T., Ito, M., Higashiyama, T., Kurihara, D.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 57 Pages: 848-861

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Unique mechanisms of plant cell division regulated by multi-protein complexes2016

    • Author(s)
      伊藤正樹, 笹部美知子, 町田泰則
    • Journal Title

      Leading Author's

      Volume: 5 Pages: e005

    • DOI

      10.7875/leading.author.5.e005

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 細胞の数とサイズの適切な維持に関わるGRAS及びAP2型転写因子の解析2018

    • Author(s)
      野本友司、鈴木俊哉、鈴木孝征、伊藤正樹
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
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  • [Presentation] GRASファミリー転写因子E1MとAP2型転写因子AtSMOS1の相互作用を介した細胞サイズの制御2018

    • Author(s)
      野田理江子、野本友司、鈴木俊哉、伊藤正樹
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
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  • [Presentation] 核内倍加を起こさないイネにおける細胞増殖制御の特性2017

    • Author(s)
      栂根美佳、坂本勇貴、長谷川淳子、松永幸大、伊藤正樹
    • Organizer
      第58会日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2017-03-18
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  • [Presentation] RNA代謝異常と細胞周期抑制を結ぶ新奇チェックポイント機構の存在の可能性2017

    • Author(s)
      高瀬めぐみ、鈴木孝征、大谷美沙都、伊藤正樹
    • Organizer
      第58会日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2017-03-18
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  • [Presentation] 細胞分裂実行因子の発現制御 ~植物の一生を通じて働く転写因子複合体~2017

    • Author(s)
      伊藤正樹
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会
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    • Invited
  • [Presentation] なぜイネは核内倍加を起こさないのか2016

    • Author(s)
      栂根美佳、長谷川淳子、松永幸大、伊藤正樹
    • Organizer
      日本植物学会第80会大会
    • Place of Presentation
      宜野湾
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] サイクリン依存性キナーゼ阻害因子SMRの発現制御に関わるGRASファミリー転写因子2016

    • Author(s)
      鈴木俊哉、伊藤正樹
    • Organizer
      日本植物学会第80会大会
    • Place of Presentation
      宜野湾
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] G2/M期制御に関わるMYB転写因子のジベレリンシグナル伝達系における役割2016

    • Author(s)
      奥村徹、伊藤正樹
    • Organizer
      日本植物学会第80会大会
    • Place of Presentation
      宜野湾
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Transcriptional repression by MYB3R proteins is required for spatial and temporal regulation of cell division.2016

    • Author(s)
      Kobayashi, K., Suzuki, T., Magyar, Z., Bogre, L., Ito, M
    • Organizer
      The 2016 Cold Spring Harbor Asia Conference “Latest advances in plant development & environmental response”
    • Place of Presentation
      Awaji
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 伊藤研究グループ

    • URL

      https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~bunka/ito_title%20page.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 植物のDNA倍加誘導法2016

    • Inventor(s)
      伊藤正樹、栂根美佳、梅田正明
    • Industrial Property Rights Holder
      伊藤正樹、栂根美佳、梅田正明
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-143238
    • Filing Date
      2016-07-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2022-01-31  

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