フィトクロムによるグリセリン酸キナーゼの細胞内局在制御機構の解析

• Project Area: Environmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses
• Project/Area Number: 25120720
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyushu 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): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2014: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2013: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: フィトクロム / 光受容体 / シグナル伝達 / 光生理学 / 植物 / 選択的スプライシング / 光シグナル伝達 / 光形態形成

Outline of Annual Research Achievements

次世代シーケンサーを用いたmRNA-seq解析により、フィトクロムが転写制御に加え、それとほぼ同じ規模で、シロイヌナズナゲノムの6.9%にも及ぶ遺伝子に対して選択的スプライシング制御を行うことを明らかにした。さらに、光シグナル伝達のネガティブレギュレーターであるSPA3について、その選択的スプライシングパターンがフィトクロムシグナル依存的に変化し、そのことが生理学的に光形態形成の促進に寄与することを実証した。以上の結果から、フィトクロムが、遺伝子発現の異なるステップである転写と選択的スプライシングを、直接かつ同時に制御することで、植物の光応答を引き起こすことを実証し、植物の光情報利用における新奇機構を世界に先駆けて発見した。

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。

Research Products

• [Journal Article] Phytochrome controls alternative splicing to mediate light responses in Arabidopsis. (2014)
  • Author(s): Shikata, H., Hanada, K., Ushijima, T., Nakashima, M., Suzuki, Y. and Matsushita, T.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA Volume: 111 Issue: 52 Pages: 18781-18786
  • DOI: 10.1073/pnas.1407147112
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] TWIN SISTER OF FT, GIGANTEA, and CONSTANS have a positive but indirect effect on blue light-induced stomatal opening in Arabidopsis thaliana (2013)
  • Author(s): Ando E, Ohnishi M, Wang Y, Matsushita T, Watanabe A, Hayashi Y, Fujii M, Ma JF, Inoue S, and Kinoshita T
  • Journal Title: Plant Physiology Volume: 162 Pages: 1529-1538
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] New approach for fish breeding by chemical mutagenesis: establishment of TILLING method in fugu (Takifugu rubripes) with ENU mutagenesis (2013)
  • Author(s): Kuroyanagi M, Katayama T, Imai T, Yamamoto Y, Chisada S, Yoshiura Y, Ushijima T, Matsushita T, Fujita M, Nozawa A, Suzuki Y, Kikuchi K, Okamoto H
  • Journal Title: BMC Genomics Volume: 14 Pages: 786-786
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 植物の光受容体フィトクロムによる遺伝子発現の多段階制御 (2014)
  • Author(s): 松下智直
  • Organizer: 第7回トランスポーター研究会九州部会シンポジウム
  • Place of Presentation: 産業医科大学ラマツィーニホール
  • Year and Date: 2014-11-22
  • Invited
• [Presentation] Light-dependent regulation of gene expression by phytochrome (2014)
  • Author(s): Tomonao Matsushita
  • Organizer: 日本植物学会第78回大会
  • Place of Presentation: 明治大学 生田キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
  • Invited
• [Presentation] Phytochrome regulates alternative splicing in Arabidopsis (2013)
  • Author(s): Tomonao Matsushita
  • Organizer: International Symposium on Plant Photobiology
  • Place of Presentation: Edinburgh, UK
  • Invited
• [Presentation] Phytochrome regulates alternative splicing in Arabidopsis (2013)
  • Author(s): Tomonao Matsushita
  • Organizer: The 6th Asia & Oceania Conference on Photobiology
  • Place of Presentation: Sydney, Australia
  • Invited
• [Presentation] Phytochrome regulates alternative splicing in Arabidopsis (2013)
  • Author(s): Tomonao Matsushita
  • Organizer: Plant Photobiology Colloquium 2013
  • Place of Presentation: Daejeon, Korea
  • Invited
• [Book] 高校生物解説書 植物編 3.1.2「光応答」の章を執筆担当 (2014)
  • Author(s): 松下智直
  • Total Pages: 6
  • Publisher: 講談社