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光屈性を誘導するフォトトロピンシグナル伝達経路の解析

Publicly Offered Research

Project AreaEnvironmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses
Project/Area Number 25120710
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 InstitutionNiigata University

Principal Investigator

酒井 達也  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10360554)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥16,380,000 (Direct Cost: ¥12,600,000、Indirect Cost: ¥3,780,000)
Fiscal Year 2014: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
Fiscal Year 2013: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
Keywords植物基礎科学 / 光環境応答 / 光屈性 / フォトトロピン / 胚軸 / シロイヌナズナ
Outline of Annual Research Achievements

rpt2 の詳細な表現型解析と NPH3 リン酸化調節、及びNPH3細胞内局在の解析がつながり、一次正光屈性と二次正光屈性を分ける分子機構が明らかになった。RPT2 は phot1 の光感受性を下げる働きをしており、光によって発現が誘導されると、phot1の光感受性を下げて光寛容を与えている。NPH3は暗所でリン酸化されていると phot1 と結合し、細胞膜に局在してシグナルを流すことを可能にしているが、phot1が活性化してNPH3の脱リン酸化が誘導されるとNPH3がphot1及び細胞膜から解離して不活化することが明らかになった。RPT2によるphot1活性化抑制がNPH3脱リン酸化を抑制し、NPH3のリン酸化状態のゆるやかな回復、NPH3-phot1複合体の回復を誘導し、二次光屈性が誘導されることを明らかにした。この発見は、古典植物生理学で謎とされていた一次正光屈性の仕組みや赤色光照射による光屈性促進機構の解明として高く評価される。またphot1の光感受性変換機構の存在を明らかにしたことにより、phot1分子スイッチの調節技術の開発につながる可能性をひめた研究成果となった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Arabidopsis ROOT PHOTOTROPISM2 contributes to the adaptation to High-Intensity Light in Phototropic Responses.2015

    • Author(s)
      Ken Haga, Tomoko Tsuchida-Mayama, Mizuki Yamada and Tatsuya Sakai
    • Journal Title

      The Plant Cell

      Volume: 27 Issue: 4 Pages: 1098-1112

    • DOI

      10.1105/tpc.15.00178

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] PINOID functions in root phototropism as a negative regulator.2015

    • Author(s)
      Ken Haga and Tatsuya Sakai
    • Journal Title

      Plant Signaling Behaivior

      Volume: 10

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] PINOID AGC kinases are necessary for phytochrome-mediated enhancement of hypocotyl phototropism in Arabidopsis.2014

    • Author(s)
      Haga K, Hayashi K, Sakai T.
    • Journal Title

      Plant Physiol.

      Volume: 166 Issue: 3 Pages: 1535-1545

    • DOI

      10.1104/pp.114.244434

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Phototropic Response is Locally Regulated Within the Topmost Light-Responsive Region of the Arabidopsis thaliana Seedling.2014

    • Author(s)
      Yamamoto K, Suzuki T, Aihara Y, Haga K, Sakai T, Nagatani A.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 55 Issue: 3 Pages: 497-506

    • DOI

      10.1093/pcp/pct184

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] YUCASIN is a potent inhibitor of YUCCA(s), a key enzyme in auxin biosynthesis2014

    • Author(s)
      T. Nishimura, K. Hayashi, H. Suzuki, A. Gyohda, C. Takaoka, Y. Sakaguchi, S. Matsumoto, H. Kasahara, T. Sakai, J. Kato, Y. Kamiya, T. Koshiba
    • Journal Title

      Plant J

      Volume: 352-66 Issue: 3 Pages: 352-366

    • DOI

      10.1111/tpj.12399

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Contribution of RPT2 to plant adaptation to high-intensity light in phototropic responses.2015

    • Author(s)
      Ken Haga and Tatsuya Sakai
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on plant environment sensing abstracts.
    • Place of Presentation
      産業技術研究所
    • Year and Date
      2015-03-13 – 2015-03-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of function of auxin and its action mechanism in Arabidopsis root phototropism.2015

    • Author(s)
      Taro Kimura, Ken Haga, Kenichiro Hayashi, Zhao Yunde, Yumiko Tekebayashi, Hiroyuki Kasahara and Tatsuya Sakai
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on plant environment sensing abstracts.
    • Place of Presentation
      産業技術研究所
    • Year and Date
      2015-03-13 – 2015-03-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナの根の光屈性におけるオーキシンの機能と作用機序の解析2014

    • Author(s)
      木村太郎、芳賀健、林謙一郎、Yunde Zhao、竹林裕美子、笠原博幸、酒井達也
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2014-03-18 – 2014-03-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナ胚軸の一次正光屈性および二次正光屈性におけるD6プロテインカイネースの役割2014

    • Author(s)
      芳賀健、Claus Schwechheimer、酒井達也
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2014-03-18 – 2014-03-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] NIMA関連キナーゼによるチューブリンのリン酸化は細胞成長に関与する2014

    • Author(s)
      本瀬宏康、高谷彰吾、酒井達也、小澤真一郎、高橋裕一、高橋卓
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2014-03-18 – 2014-03-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] Plant ABC transporters2014

    • Author(s)
      Tatsuya Sakai, Yukiko Uehara and Akitomo Nagashima
    • Total Pages
      331
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 植物の光感受性変換機構の発見

    • URL

      http://www.niigata-u.ac.jp/research/study/270415.pdf

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2018-03-28  

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