2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Integrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes |
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| Project/Area Number |
22119004
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
篠崎 和子 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30221295)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
溝井 順哉 東京大学, 農学生命科学研究科, 講師 (20469753)
城所 聡 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (70588368)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 植物 / ストレス / 発現制御 / 転写因子 / 翻訳後調節 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
移動の自由のない植物は、環境の変化を速やかに感じ取り適応して生存・成長する環境突破力を進化の過程で獲得してきたものと考えられる。本研究では乾燥と高温ストレスの両方に応答する制御ネットワークで重要な働きを示す転写因子DREB2Aの活性化機構を分子レベルで解明し、DREB2Aが関与する乾燥と高温ストレスによる遺伝子発現の制御ネットワークを明らかにすることを目指している。
これまでに、DREB2Aプロモーターを手掛かりに、シロイヌナズナの高温ストレス応答において、3つのHsfA1が遺伝子発現カスケードの最上流に位置するマスター転写因子であることを明らかにした。HsfA1は恒常的に発現しているため、その活性は翻訳後調節を受けていると考えられる。欠失変異を含むHsfA1シリーズを作製して解析したところ、HsfA1の活性を負に調節している領域が見出された。HSP70およびHSP90がこの領域を介してHsfA1の活性を抑制していると考えられた。一方、HsfA1によるDREB2Aなどの転写因子遺伝子の発現誘導には、HsfA1の活性化とは独立の機構も必要であることが示された。
DREB2Aタンパク質は翻訳後調節も受けており、乾燥や高温ストレスにより活性化されて下流遺伝子の発現を誘導すると考えられる。これまでの解析で、乾燥や高温のストレス処理に応答してDREB2Aタンパク質の分解が抑制されることが、下流遺伝子の発現に重要であることを明らかにした。DREB2Aの分解には、タンパク質内に存在する負の活性調節領域(NRD)が関与している。NRD内に存在する保存されたSer/Thrクラスターに変異を導入すると、DREB2Aの分解が抑制され、下流遺伝子の発現が活性化されたことから、このSer/Thrクラスターが負の活性制御機構に重要であることが示された。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Two Distinct Families of Protein Kinases Are Required for Plant Growth under High External Mg2+ Concentrations in Arabidopsis2015
Author(s)
Junro Mogami, Yasunari Fujita, Takuya Yoshida, Yoshifumi Tsukiori, Hirofumi Nakagami, Yuko Nomura, Toru Fujiwara, Sho Nishida, Shuichi Yanagisawa, Tetsuya Ishida, Fuminori Takahashi, Kyoko Morimoto, Satoshi Kidokoro, Junya Mizoi, Kazuo Shinozaki, Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
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Journal Title
Plant Physiol.
Volume: 167
Pages: 1039-1057
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Soybean DREB1/CBF-type transcription factors function in heat and drought as well as cold stress-responsive gene expression2015
Author(s)
Satoshi Kidokoro, Keitaro Watanabe, Teppei Ohori, Takashi Moriwaki, Kyonoshin Maruyama, Junya Mizoi, Nang Myint Phyu Sin Htwe, Yasunari Fujita, Sachiko Sekita, Kazuo Shinozaki, Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
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Journal Title
Plant J.
Volume: 81
Pages: 505-518
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Induced over-expression of AtDREB2A CA improves drought tolerance in sugarcane.2014
Author(s)
Reis RR, da Cunha BA, Martins PK, Martins MT, Alekcevetch JC, Chalfun A Jr, Andrade AC, Ribeiro AP, Qin F, Mizoi J, Yamaguchi-Shinozaki K, Nakashima K, Carvalho Jde F, de Sousa CA, Nepomuceno AL, Kobayashi AK, Molinari HB.
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Journal Title
Plant Sci.
Volume: 221-222
Pages: 59-68
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Arabidopsis Dpb3-1, a DREB2A interactor, specifically enhances heat stress-induced gene expression by forming a heat stress-specific transcriptional complex with NF-Y subunits2014
Author(s)
Hikaru Sato, Junya Mizoi, Hidenori Tanaka, Kyonosin Maruyama, Feng Qin, Yuriko Osakabe, Kyoko Morimoto, Teppei Ohori, Kazuya Kusakabe, Maika Nagata, Kazuo Shinozaki, Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
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Journal Title
Plant Cell
Volume: 26
Pages: 4954-4973
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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