Mechanisms behind developmental defects caused by modulation of circadian clock
Publicly Offered Research
Project Area | Intrinsic periodicity of cellular systems and its modulation as the driving force behind plant development |
Project/Area Number |
20H05407
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Biological Sciences
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Research Institution | Kobe University |
Principal Investigator |
近藤 侑貴 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (70733575)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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Budget Amount *help |
¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
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Keywords | 幹細胞 / 概日時計 / 発現振動 / 糖代謝 / 細胞分化 / 維管束 / ブラシノステロイド / タイムラプスイメージング / 遺伝学 |
Outline of Research at the Start |
我々生物がもつ概日時計は、約24時間の周期を刻んでいる。これまでの研究から、植物において概日時計の周期が早まる変異体が維管束幹細胞の分化を促進することを明らかにした。本研究では、この2-3時間の周期の短縮がどのようにして幹細胞分化を促進するのかを明らかにしていく。また幹細胞分化過程における遺伝子発現の1細胞モニタリングから、いくつかの遺伝子に数時間の周期的な発現振動が観察された。これら2つの事象から、周期と幹細胞との関係にせまっていく。
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Outline of Annual Research Achievements |
植物の二次肥大成長を担う維管束幹細胞は、常に形成層分裂組織内に維持され続けている。本研究では、維管束幹細胞の新規制御因子を探索するために維管束分化誘導系VISUALを活用した順遺伝学スクリーニングから、概日リズムの周期が短縮する変異体bss1が幹細胞分化が抑圧されるbes1変異体の表現型を回復することを見出した。しかしながら、概日リズムの周期を乱す既知の変異体は幹細胞分化に影響しなかったことから、概日リズムの短周期化・長周期化そのものは維管束幹細胞の分化を促進しないことが明らかとなった。そこでbss1変異における幹細胞分化促進の原因を明らかにするため、RNA-seq解析をおこなったところ、糖欠乏に関連する遺伝子の発現に大きな変化が見られた。実際に分化誘導系で糖の組成を変化させると幹細胞分化に大きな影響が認められたことから、概日周期による糖代謝調節が幹細胞制御に働く可能性が示唆された。 また幹細胞の発現振動を捉えることのできる発光顕微鏡を用いた定量的な1細胞運命イメージングの手法について、論文の投稿をおこなった。幹細胞関連遺伝子の発現オシレーションに関しては、作成したプロモーター:ルシフェラーゼの形質転換体を用いて引き続きタイムラプスイメージングをおこなっていく。
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Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(26 results)
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[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
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Journal Title
New Phytologist
Volume: 232
Issue: 2
Pages: 734-752
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] GSK3 activity is a cell fate switch that balances the ratio of vascular cell type.2020
Author(s)
Tamaki Tamaki, Oya Satoyo, Naito Makiko, Ozawa Yasuko, Furuya Tomoyuki, Saito Masato, Sato Mayuko, Wakazaki Mayumi, Toyooka Kiminori, Fukuda Hiroo, Helariutta Yka, Kondo Yuki
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Journal Title
Communications Biology
Volume: 3
Issue: 1
Pages: 184-184
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] BES/BZR転写因子の競争的関係性は維管束幹細胞制御の堅牢性に貢献する2020
Author(s)
古谷朋之, 齊藤真人, 内村悠, 佐竹暁子, 野﨑翔平, 宮川拓也, 島津舜治, 矢守航, 田之倉優, 福田裕穂, 近藤侑貴
Organizer
日本植物学会第84回大会
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[Presentation] シロイヌナズナ切断花茎の癒合と胚軸間接ぎ木におけるANAC転写因子の機能解析2020
Author(s)
朝比奈雅志, 松岡啓太, 佐藤良介, 天貝綾花, 豊田佑子, 吉田紗斗美, 遠藤章成, 神長恵太, 柴 田恭美, 近藤侑貴, 佐藤忍
Organizer
日本植物学会第84回大会
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