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2012 Fiscal Year Annual Research Report

Rタンパク質が茎頂分裂組織の形成・維持におよぼす影響の解析

Research Project

Project/Area Number 22370019
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

田坂 昌生  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (90179680)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 打田 直行  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (40467692)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
KeywordsRタンパク質 / UNI / レセプターキナーゼ / ERECTA / リガンド / EPFL
Research Abstract

植物の地上部器官は全て、茎の上端に位置する茎頂分裂組織から生み出される。この茎頂分裂組織に対して茎頂分裂組織の外部から遠隔的に影響を与える作用の存在が示唆されつつあるものの、そこに関わる分子機構はほとんど解明されていない。これまでに研究代表者の主宰するグループでは、Rタンパク質であるUNIタンパク質が茎頂分裂組織の外部で活性化すると、茎頂分裂組織の活性が影響を受けることを示してきた。そこで、本研究においては、このUNIタンパク質が茎頂分裂組織に影響を与える際の分子メカニズムに対して新しい知見を得ることを目的とする。この研究を行うにあたっては、このUNIタンパク質に由来するシグナルが働く経路で重要な役割を果たすことをこれまでに明らかにしてきたERECTA受容体キナーゼに注目した。本年度は、細胞膜結合型受容体をコードするERECTA(ER)ファミリー遺伝子群(ER, ERL1, ERL2)の関わる複数の発生現象の解析を進めた。まず、ERは花茎の形態に関わることが古くから知られていたが、その際のリガンドは不明であったので、その同定を試み、EPFL4とEPFL6と呼ばれるペプチドホルモンがリガンドとして働くことを明らかとした。次に、ERファミリーの中でERとERL1が機能冗長的に花茎の形成層の維持に関わることを明らかとした。この制御においてもEPFL4とEPFL6がリガンドとして機能することも判明した。また、茎頂分裂組織に存在する幹細胞の恒常性の維持にERECTAファミリーの全てのメンバーが機能冗長的に関与することも明らかとした。野生型の幹細胞はサイトカイニンの濃度変化に対する緩衝作用を持ち、サイトカイニン刺激に対して大きな反応を見せないのに対して、ERECTAファミリーの機能が欠損すると、幹細胞がサイトカイニンに過剰に反応することが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Identification of EMS-induced Causal Mutations in Arabidopsis thaliana by Next-Generation Sequencing.2013

    • Author(s)
      Uchida N, Sakamoto T,Tasaka M, Kurata T.
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of inflorescence architecture by inter-tissue-layer ligand-receptor communication between endodermis and phloem2012

    • Author(s)
      Uchida N, Lee JS, Horst RJ, Lai HH, Kajita R, Kakimoto T, Tasaka M, Torii KU.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      Volume: 109 Pages: 6337-6342

    • DOI

      http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22474391

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ERECTA-family receptor kinases regulate stem-cell homeostasis via buffering its cytokinin responsiveness in the shoot apical meristem.2012

    • Author(s)
      Uchida N, Shimada M, Tasaka M.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol

      Volume: 54 Pages: 343-351

    • DOI

      http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22885615

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modulation of the balance between stem-cell proliferation and consumption by ERECTA-family genes.2012

    • Author(s)
      Uchida N, Shimada M, Tasaka M.
    • Journal Title

      Plant Signal Behav.

      Volume: 7 Pages: 1-3

    • DOI

      http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22990445

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ER-family genes involved in many processes of aerial morphogenesis

    • Author(s)
      Tasaka M. and Uchida N.
    • Organizer
      The 4th NIBB-MPIPZ-TLL Symposium
    • Place of Presentation
      Okazaki (Japan)
    • Invited
  • [Presentation] Regulation of plant vascular stem cells by ERECTA-family receptor kinases

    • Author(s)
      Naoyuki Uchida, Masao Tasaka
    • Organizer
      Regulation of plant vascular stem cells by ERECTA-family receptor kinases
    • Place of Presentation
      Oslo (Norway)
  • [Presentation] ER-family genes involved in several processes of shoot development

    • Author(s)
      Tasaka M. and Uchida N.
    • Organizer
      The 21th IPGSA 2013
    • Place of Presentation
      Shanghai (China)
    • Invited
  • [Presentation] 内皮・篩部コミュニケーションを介した花茎の形成層の制御

    • Author(s)
      打田直行、田坂昌生
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      岡山市(岡山県)
  • [Presentation] ERECTAファミリー受容体による茎頂分裂組織の制御

    • Author(s)
      木村友香, 島田昌典, 田坂昌生, 打田直行
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      岡山市(岡山県)
  • [Presentation] ERECTAファミリー受容体による胚軸の二次成長における維管束制御

    • Author(s)
      池松朱夏, 田坂昌生, 打田直行
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      岡山市(岡山県)
  • [Presentation] 葉の鋸歯の成長を司るリガンド・受容体ペアの解析

    • Author(s)
      岡本智史, 相田光宏, 田坂昌生, 打田直行
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      岡山市(岡山県)

URL: 

Published: 2014-07-24  

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