2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23227001
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
福田 裕穂 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10165293)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 成長生理 / 植物 / 発生・分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は以下の４つの課題について研究を行った。１） 10種類の植物GSK3 のTDRとの結合および機能解析を行った。植物GSK3には、BIN2、BIL1、BIL2に加え、７種類のホモログが存在する。これらのTDRとの結合について酵母two hybrid系とFRETにより解析し、BIN2、BIL1、BIL2に加え、他の３種類が結合することを明らかにした。さらに、これら６重変異体を作成したところ、維管束幹細胞維持機能が著しく低下したこと、また、このうち６種類の活性を阻害するBIKININを用いても同様の結果が得られたことから、これら６種がいずれもTDR下流で働くことが明らかとなった。また、BIKININ存在下で葉切片を培養することで、木部分化と篩部が分化することを明らかにした。２） TDRによるBIN2の活性化機構を解析した。その結果、ブラシノステロイドによるBIN2リン酸化サイトと異なるサイトのリン酸化がTDRシグナルには重要であることが示唆された。３）ブラシノステロイドシグナル伝達とTDIFシグナル伝達のクロストークをBIKININ誘導木部細胞分化系を用いて解析した。ブラシノステロイドとTDIFを同時に加えて葉切片を培養したところ、その量比により維管束幹細胞と木部細胞の分化率が変わることが明らかとなった。４）GSK3下流の転写因子について、ブラシノステロイドシグナルの下流で働くBES1/BZR1ファミリーに注目して解析した。解析をBIKININ誘導木部細胞分化系を用いて行ったところ、機能欠損型BES1遺伝子を持つ葉切片では木部分化が阻害されることが分かり、BES1がGSK3下流の重要な転写因子であることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
４つの研究目的のいずれも目的を達成し、さらにそのうち１つ、BIKININ誘導木部細胞分化系に関して、新たに篩部細胞分化誘導が起こるという新発見をした点において、当初の計画以上の結果を得たため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も当初計画に沿って、維管束幹細胞の発生運命の制御機構について、維持、成立、分化の3つに分けて解析を続ける。特に、１）ブラシノステロイドシグナル伝達とTDIFシグナル伝達のクロストークの分子機構の解析、２）BIKININ誘導分化系を用いた維管束幹細胞成立と分化の決定機構の解析、３）TDIFシグナルの極性とグラディエントの解析、４） WOX4の下流因子の解析、などを行う。
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[Journal Article] VAN4 encodes a putative TRS120 that is required for normal cell growth and vein development in Arabidopsis.2014
Author(s)
Naramoto, S., Nodzynski, T., Dainobu, T., Takatsuka, H., Okada, T., Friml, J., and Fukuda, H.
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Journal Title
Plant Cell Physiol.
Volume: 55
Pages: 750-763
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Plant GSK3s regulate stem cell differentiation downstream of TDIF-TDR signalling.2014
Author(s)
Kondo, Y., Ito, T., Nakagami, H, Hirakawa, Y., Saito, M., Tamaki, T., Shirasu, K., and Fukuda, H.
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Journal Title
Nature Com.
Volume: 5
Pages: 3504
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] CLE-CLAVATA1 peptide-receptor signaling module regulates the expansion of plant root systems in a nitrogen-dependent manner.2014
Author(s)
Araya, T., Miyamoto, M., Wibowo, J., Suzuki, A., Kojima, S., Tsuchiya, Y. N., Sawa, S., Fukuda, H., von Wirén, N. and Takahashi H.
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Journal Title
PNAS
Volume: 111
Pages: 2019-2034
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The ATM-dependent DNA damage response acts as an upstream trigger for compensation in the fas1 mutation during Arabidopsis leaf development.2013
Author(s)
Hisanaga, T., Ferjani, A., Horiguchi, G., Ishikawa, N., Fujikura, U., Kubo, M., Demura, T., Fukuda, H., Ishida, T., Sugimoto, K., and Tsukaya, H.
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Journal Title
Plant Physiol.
Volume: 162
Pages: 831-841
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] SUPPRESSOR OF LLP1 1-mediated C-terminal processing is critical for CLE19 peptide activity.2013
Author(s)
Tamaki,T., Betsuyaku,S., Fujiwara, M.,Fukao,Y., Fukuda,H., Sawa, S.
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Journal Title
Plant J
Volume: 76
Pages: 970-981
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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