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2019 Fiscal Year Annual Research Report

環境刺激による細胞リプログラミング制御

Planned Research

Project AreaIntegrative system of autonomous environmental signal recognition and memorization for plant plasticity
Project/Area Number 15H05961
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

杉本 慶子  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (30455349)

Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
Keywordsエピジェネティックス / ヒストン修飾 / 細胞リプログラミング / 傷害ストレス / シロイヌナズナ
Outline of Annual Research Achievements

傷害ストレスによってゲノムワイドに遺伝子発現が変化し、細胞がリプログラムする際に、どのようなクロマチン状態の変化がこうした傷害誘導性の遺伝子発現を可能にするのかを解析した。H3K4me3、H3K27me3、H3K36me3、 H3K9/K14ac、H3K27acの各ヒストン修飾に対する抗体を用いたChIPseqを行ったところ、傷害を受けたシロイヌナズナの根の細胞で数時間以内に発現誘導される多くの遺伝子領域で傷害前に既にH3K9/K14ac及びH3K27acの修飾が入っていることが判明した。傷害誘導後数時間以内にこれらのアセチル化量が上昇する領域も多くあり、それに伴って近傍の遺伝子の発現量も増加していた。またこのようなヒストンのアセチル化が、細胞リプログラミングを促進する傷害誘導性因子WIND1やRAP2.6Lなどの発現誘導に必須であること、アセチル化転移酵素であるHAG1とHAG3がこれらの傷害誘導性のヒストンアセチル化を触媒することが分かった。これらの結果から、傷害ストレス応答的な植物の細胞記憶のリプログラミングにHAG1とHAG3を介したヒストンアセチル化が重要であることを明らかにした。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Sainsbury Lab Cambridge University(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Sainsbury Lab Cambridge University
  • [Journal Article] AT-Hook Transcription Factors Restrict Petiole Growth by Antagonizing PIFs2020

    • Author(s)
      Favero David S.、Kawamura Ayako、Shibata Michitaro、Takebayashi Arika、Jung Jae-Hoon、Suzuki Takamasa、Jaeger Katja E.、Ishida Takashi、Iwase Akira、Wigge Philip A.、Neff Michael M.、Sugimoto Keiko
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 30 Pages: 1454~1466

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.02.017

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Histone acetylation orchestrates wound-induced transcriptional activation and cellular reprogramming in Arabidopsis2019

    • Author(s)
      Rymen Bart、Kawamura Ayako、Lambolez Alice、Inagaki Soichi、Takebayashi Arika、Iwase Akira、Sakamoto Yuki、Sako Kaori、Favero David S.、Ikeuchi Momoko、Suzuki Takamasa、Seki Motoaki、Kakutani Tetsuji、Roudier Fran?ois、Sugimoto Keiko
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 2 Pages: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s42003-019-0646-5

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular Mechanisms of Plant Regeneration2019

    • Author(s)
      Ikeuchi Momoko、Favero David S.、Sakamoto Yuki、Iwase Akira、Coleman Duncan、Rymen Bart、Sugimoto Keiko
    • Journal Title

      Annual Review of Plant Biology

      Volume: 70 Pages: 377~406

    • DOI

      10.1146/annurev-arplant-050718-100434

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A gene regulatory network for root hair development2019

    • Author(s)
      Shibata Michitaro、Sugimoto Keiko
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 132 Pages: 301~309

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10265-019-01100-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Epigenetic control of cellular reprogramming in plants2019

    • Author(s)
      Keiko Sugimoto
    • Organizer
      principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality, Sendai Japan
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Epigenetic control of cellular reprogramming in plants2019

    • Author(s)
      Keiko Sugimoto
    • Organizer
      International Conference on Arabidopsis Research, Wuhan, China
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 植物の環境記憶と細胞リプログラミング2019

    • Author(s)
      杉本 慶子
    • Organizer
      日本植物学会年会シンポジウム、仙台
  • [Presentation] Molecular mechanism of cellular reprogramming in plants2019

    • Author(s)
      Keiko Sugimoto
    • Organizer
      University of Geneva, Switzerland
    • Invited
  • [Presentation] Molecular mechanism of cellular reprogramming in plants2019

    • Author(s)
      Keiko Sugimoto
    • Organizer
      ENS Lyon, France
    • Invited
  • [Presentation] Transcriptional control of stress-induced cellular reprogramming in plants2019

    • Author(s)
      Keiko Sugimoto
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Asia Meeting, Gyeongyu, Korea
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Molecular mechanism of cellular reprogramming in plants2019

    • Author(s)
      Keiko Sugimoto
    • Organizer
      Academia Sinica, Taipei, Taiwan
    • Invited
  • [Remarks] 細胞機能研究チーム

    • URL

      http://cellfunction.riken.jp/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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