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挑戦的な変異体スクリーニング法によるフィトクロムBのN末端領域の下流因子同定

Publicly Offered Research

Project AreaEnvironmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses
Project/Area Number 23120522
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 InstitutionKyushu University

Principal Investigator

松下 智直  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (20464399)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsフィトクロム / 光形態形成 / シグナル伝達 / 変異体スクリーニング / 植物 / 光受容体 / 環境応答
Outline of Annual Research Achievements

植物の主要な光受容体であるフィトクロムは、PIFと呼ばれるbHLH型転写因子と光依存的に相互作用し、PIFをタンパク分解へと導くことで、その標的遺伝子の転写量を変化させ、光応答を引き起こすと考えられている。
我々はそのような背景のなか、フィトクロムの最も主要な分子種であるphyBの下流経路の見直しを図る目的で、大規模な変異体スクリーニングによる順遺伝学的解析を行い、その結果、新奇スプライシング制御因子RRC1がphyBの光シグナル伝達に必要であり、phyBがRRC1を介して、いくつかの遺伝子の選択的スプライシングを光依存的に制御することを明らかにした。
次に我々は、次世代シーケンサーを用いたmRNA-seq解析を行うことで、phyBがそのN末端領域からのシグナル伝達により、PIFを介した転写制御の時とは異なる標的遺伝子に対して、赤色光量依存的に選択的スプライシング制御を行うことを明らかにした。
RRC1はスプライソソームを構成すると考えられる新奇のSR蛋白質であり、一般にSR蛋白質のC末端には、アルギニンとセリン残基に富み、主に蛋白質間相互作用に働くRSドメインが存在する。我々は、RRC1自身の蛋白質蓄積量はphyBシグナルの有無によって変化しないこと、そして、phyBによる選択的スプライシング制御と光シグナル伝達の両方に、RRC1のRSドメインが必要であることを明らかにした。以上の結果から、phyBシグナルが何らかの形でRRC1のRSドメインに入力され、その結果、RRC1を含むスプライソソームの構成因子の組成が変化することで、標的遺伝子の選択的スプライシングパターンが変化し、光生理応答が引き起こされるという可能性が示唆された。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] The RS domain of Arabidopsis splicing factor RRC1 is required for phytochrome B signal transduction2012

    • Author(s)
      Shikata, et al
    • Journal Title

      The Plant Journal

      Volume: (in press) Issue: 5 Pages: 727-738

    • DOI

      10.1111/j.1365-313x.2012.04937.x

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deletion of the RS domain of RRCl impairs pbytochrome B signaling in Arabidopsis2012

    • Author(s)
      Hiromasa Shikata, et al
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 7 Issue: 8 Pages: 933-936

    • DOI

      10.4161/psb.20854

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A versatile method to prevent transcriptional gene silencing in Arabidopsis thaliana2011

    • Author(s)
      Matsushita, et al
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 28 Issue: 5 Pages: 515-519

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.11.1028a

    • NAID

      10030304205

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Non- Covalently Attached Chromophore can Mediate Phytochrome B Signaling in Arabidopsis2011

    • Author(s)
      Oka, et al
    • Journal Title

      Plant & Cell Physiology

      Volume: 52 Issue: 12 Pages: 2088-2102

    • DOI

      10.1093/pcp/pcr139

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional analyses of the activation loop of phototropin2 in Arabidopsis2011

    • Author(s)
      Inoue S, Matsushita T, Tomokiyo Y, Matsumoto M, Nakayama KI, Kinoshita T, Shimazaki K.
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 156 Issue: 1 Pages: 117-128

    • DOI

      10.1104/pp.111.175943

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] フィトクロムは選択的スプライシングを制御する2013

    • Author(s)
      四方明格
    • 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
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] RNA-seq解析によるフィトクロムBの選択的スプライシング制御の標的遺伝子同定とその機能推定2012

    • Author(s)
      柴田磨己
    • Organizer
      日本分子生物学会第35回年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2012-12-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Phytochrome B controls alternative pre-mRNA splicing through Arabidopsis splicing factor RRC12012

    • Author(s)
      Hiromasa Shikata
    • Organizer
      10th International Congress on Plant Molecular Biology
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2012-10-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の光情報受容体フィトクロムによる細胞内シグナル伝達機構の解析2012

    • Author(s)
      松下智直
    • Organizer
      第17回2012年日本光生物学協会年会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2012-08-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Red Light-dependent Alternative Splicing in Phytochrome B Signaling2012

    • Author(s)
      Hiromasa Shikata
    • Organizer
      The 23rd International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2012-07-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] フィトクロムによる選択的スプライシング制御の解析2012

    • Author(s)
      牛島智一, ら
    • Organizer
      日本育種学会第121回講演会
    • Place of Presentation
      宇都宮大学(宇都宮市)
    • Year and Date
      2012-03-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Alternative splicing regulation by phytochrome B in Arabidopsis2012

    • Author(s)
      Tomokazu Ushijima, ら
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Plant Environmental Sensing
    • Place of Presentation
      東大寺総合文化センター(奈良市)
    • Year and Date
      2012-03-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] The SR-like splicing factor RRC1 is required for phytochrome B signal transduction in Arabidopsis2012

    • Author(s)
      Hiromasa Shikata, ら
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Plant Environmental Sensing
    • Place of Presentation
      東大寺総合文化センター(奈良市)
    • Year and Date
      2012-03-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] フィトクロムBは非共有結合により取り込んだ発色団を用いてシグナルを伝達しうる2012

    • Author(s)
      松下智直, ら
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学(京都市)
    • Year and Date
      2012-03-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナRRC1蛋白質を介した新奇フィトクロムBシグナル伝達機構の解析2012

    • Author(s)
      四方明格, ら
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学(京都市)
    • Year and Date
      2012-03-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] フィトクロムBによる選択的スプライシング制御の解析2012

    • Author(s)
      牛島智一, ら
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学(京都市)
    • Year and Date
      2012-03-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Phytochrome B signal transduction in Arabidopsis2011

    • Author(s)
      Tomonao Matsushita
    • Organizer
      International Symposium "Strategies of Plants a gainst Global Environmental Change"
    • Place of Presentation
      芸文館(倉敷市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-08
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 選択的スプライシング制御を介したphytochrome Bの光シグナル伝達2011

    • Author(s)
      松下智直
    • Organizer
      岡田学術創成研究主催阿蘇フロンティアサミット
    • Place of Presentation
      阿蘇リゾートグランヴィリオホテル(阿蘇市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-08-25
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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