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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Organ formation logic based on mutual regulation of intercellular communication and intracellular regulation.

Planned Research

Project AreaMultidimensional Exploration of Logics of Plant Development
Project/Area Number 25113006
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

柿本 辰男  大阪大学, 理学研究科, 教授 (70214260)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松井 南  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, グループディレクター (80190396)
光田 展隆  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (80450667)
Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywords細胞分化 / 細胞増殖 / 内鞘細胞 / ペプチド性シグナル分子 / 側根 / 篩部
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、細胞アイデンティティー決定において重要な役割を果たす鍵転写因子や発生制御に関わる細胞間情報伝達因子の同定を行うことを目的とした。CLE9遺伝子とCLE10遺伝子は同一の成熟ペプチドをコードしている。CLE9ペプチドは、維管束においては原生木部、葉においては孔辺細胞前駆細胞で発現しており、CLE10ペプチドは葉においては孔辺細胞前駆細胞で発現していた。CLE9/10は気孔前駆細胞と道管前駆細胞では全く別の受容体(前者ではHSL1、後者ではBAM)によって受容され、それぞれ気孔数と道管数を制御していることを確定し、論文として公表した。また、師管で発現するDof転写因子群の解析をおこない、これが篩部と原形成層の細胞列の数を制御するとともに篩部前駆細胞で発現するCLE遺伝子の発現制御をしていることを見出した。これらの篩部前駆細胞で発現するCLEペプチドは篩部への分化の負の制御因子として働いていた。篩部で働くDof転写因子群と細胞間情報伝達因子の協調作用によって篩部のパターンが形成される様が明らかになってきた。また、本研究では、内鞘細胞のアイデンティティーを決定する転写因子の同定を行い、これら因子をコードする転写因子の多重変異体を作成した。突然変異体では側根原基が減少していた。これらの一群の転写因子は過剰発現では異所的に内鞘細胞アイデンティティーを付与することを以前に見出している。これらを合わせて解釈すると、これら転写因子群が内鞘細胞のアイデンティティーを決定する鍵因子であると言える。

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 清華大学/陝西師範大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      清華大学/陝西師範大学
  • [Int'l Joint Research] University of Canbridge(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Canbridge
  • [Int'l Joint Research] Masaryk University(チェコ)

    • Country Name
      CZECH
    • Counterpart Institution
      Masaryk University
  • [Journal Article] Asymmetric Auxin Distribution is Not Required to Establish Root Phototropism in Arabidopsis.2018

    • Author(s)
      Kimura T, Haga K, Shimizu-Mitao Y, Takebayashi Y, Kasahara H, Hayashi KI, Kakimoto T, Sakai T.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiology

      Volume: 59 Pages: 823-835

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy018

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cytokinin signalling regulates organ identity via the AHK4 receptor in Arabidopsis. Development.2018

    • Author(s)
      Pernisova M, Grochova M, Konecny T, Plackova L, Harustiakova D, Kakimoto T, Heisler MG, Novak O, Hejatko J.
    • Journal Title

      Development

      Volume: 145 Pages: dev163907

    • DOI

      10.1242/dev.163907

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The CLE9/10 secretory peptide regulates stomatal and vascular development through distinct receptors.2018

    • Author(s)
      Qian P, Song W, Yokoo T, Minobe A, Wang G, Ishida T, Sawa S, Chai Jijie; Kakimoto T.
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: 4 Pages: 1071-1081

    • DOI

      10.1038/s41477-018-0317-4

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Divergent expression of cytokinin biosynthesis, signaling and catabolism genes underlying differences in feeding sites induced by cyst and root-knot nematodes.2017

    • Author(s)
      Dowd CD, Chronis D, Radakovic ZS, Siddique S, Schmuelling T, Werner T, Kakimoto T, Grundler FMW, Mitchum MG.
    • Journal Title

      Plant J.

      Volume: 92 Pages: 211-228

    • DOI

      10.1111/tpj.13647

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] BEN3/BIG2 ARF GEF is Involved in Brefeldin A-Sensitive Trafficking at the trans-Golgi Network/Early Endosome in Arabidopsis thaliana.2017

    • Author(s)
      Kitakura S, Adamowski M, Matsuura Y, Santuari L, Kouno H, Arima K, Hardtke CS, Friml Jili; Kakimoto T, Tanaka H.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiology

      Volume: 58 Pages: 1801-1811

    • DOI

      10.1093/pcp/pcx118

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification of Key transcription factors that determine pericycle stem cell potential in Arabidopsis2019

    • Author(s)
      Ye Zhang, Nobutaka Mitsuda, Takeshi, Yoshizumi, Yoichi Kondo,Masaru Takagi, Minami Matsui, Tatsuo Kakimoto
    • Organizer
      第60回植物生理学会年会
  • [Presentation] 維管束における細胞分裂方向制御機構の解析2018

    • Author(s)
      豊倉浩一, Jung-ok Heo, Iris Sevilem, 宮島俊介, 柿本辰男, Yrjo Helariutta
    • Organizer
      第59回 日本植物生理学会第79回年会
  • [Presentation] A regulatory mechanism triggering local cell proliferation in Arabidopsis root vasculature.2018

    • Author(s)
      Shunsuke Miyashima, Pawel Roszak, Koichi Toyokura, Motohiro Fujiwara, Tatsuo Kakimoto, Koichi Fujimoto, Keiji Nakajima,Yka Helariutta
    • Organizer
      第59回 日本植物生理学会第79回年会
  • [Presentation] Roles of ROP interactive partners (RIPs) in cell division in Arabidopsis thaliana2017

    • Author(s)
      Qimuge Hasi, 柿本辰男
    • Organizer
      第81回植物学会年会
  • [Remarks] 大阪大学大学院理学研究科植物生長生理学研究室

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/cell_physiol/sitepg/Kakimoto_Lab/homu.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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