Analysis of intercellular signaling molecules working in organ development and differentiation in plants

2009 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 19GS0315
• Research Category: Grant-in-Aid for Creative Scientific Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: OKADA Kiyotaka National Institute for Basic Biology, 所長 (50101093)
• Project Period (FY): 2007 – 2011
• Keywords: 植物器官発生 / シロイヌナズナ / 細胞間シグナル / ペプチドホルモン / 分裂組織

Research Abstract

多細胞からなる植物の器官の構築と発生過程についての研究は、シロイヌナズナをモデル系とする分子遺伝学とイメージング技術をはじめとする分子細胞学の解析によって急速に進展したが、細胞分裂と細胞分化の空間的制御に関わる「細胞間シグナル」の分子的実体とその機構の解析は未解決であった。
本研究は、分裂組織において器官が形成される際に働く「細胞間シグナル」を明らかにすることを目的としている。その候補として、短いペプチド、microRNA、オーキシン、その他の低分子物質、が考えられ、新たな研究手法を開発して、これらの分子が細胞間シグナルとしての機能を持つか、否かを調べる。(1)細胞間隙から調製したペプチドや新規な翻訳後修飾ペプチドについて生物機能、生成過程、分泌・輸送と受容の機構、などについて解析する。(2)分裂組織で働くmicroRNAを同定し、その働きを解析する。(3)新規突然変異体の解析から、オーキシン輸送複合体の形成の機構を解析し、新たな細胞間シグナル分子を同定して機能を調べる。(4)ペプチドを加えた培地中でシロイヌナズナを発芽させ、器官発生と形態の変化を観察するバイオアッセイ系を開発する。(5)微光束紫外光レーザーによる細胞破壊実験系や近赤外光レーザーによる遺伝子発現誘導系を開発して、細胞間シグナル分子の挙動と機能を調べる。

Research Products

• [Journal Article] COE1, an LRR-RLK responsible for commissural vein pattern formation in rice (2010)
  • Author(s): Sakaguchi, J., Itoh, J., Ito, Y., Nakamura, A., Fukuda, H., Sawa, S.
  • Journal Title: Plant J. (In Press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NO VEIN Mediates Auxin-Dependent Specification and Patterning in the Arabidopsis Embryo, Shoot, and Root (2009)
  • Author(s): Tsugeki, R., Ditengou, D. A., Sumi, Y., Teale, W., Palme, K., Okada, K.
  • Journal Title: Plant Cell 21 Pages: 3133-3151
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Jasmonic acid control of GLABRA3 links inducible defense and trichome patterning in Arabidopsis (2009)
  • Author(s): Yoshida, Y., Sano, R., Wada, T., Takabayashi, J., Okada, K.
  • Journal Title: Development 136 Pages: 1039-1048
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of tyrosylprotein sulfotransferase in Arabidopsis (2009)
  • Author(s): Komori, R., Amano, Y., Ogawa-Ohnishi, M., Matsubayashi, Y.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA 106 Pages: 15067-15072
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A glycopeptide regulating stem cell fate in Arabidopsis thaliana (2009)
  • Author(s): Ohyama, K., Shinohara, H., Ogawa-Ohnishi, M., Matsubayashi, Y.
  • Journal Title: Nature Chem Biol 5 Pages: 578-580
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] VAJ/GFA1/CLO is involved in the directional control of floral organ growth (2009)
  • Author(s): Yagi, N., Takeda, S., Matsumoto, N., Okada, K.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. 50 Pages: 515-527
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evolution of CLE signaling (2009)
  • Author(s): Miwa, H., Tamaki, T, Fukuda, H., Sawa, S.
  • Journal Title: Plant Signaling & Behavior 4 Pages: 477-481
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Plant meristems : CLV3/ESR-related signaling in the shoot apical meristem and the root apical meristem (2009)
  • Author(s): Miwa, H., Kinoshita, A., Fukuda, H., Sawa S.
  • Journal Title: J.Plant Res. 122 Pages: 31-39
  • Peer Reviewed
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/sections/okada-k.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/seigyo/lab.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~bioact/matsu/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.bot.kyoto-u.ac.jp/j/5_iden.html