2015 Fiscal Year Annual Research Report
植物の無機栄養ホメオスタシスと成長の統合的理解と仮説検証
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25221202
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤原 徹 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80242163)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内藤 哲 北海道大学, 農学研究院, 教授 (20164105)
三輪 京子 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50570587)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2018-03-31
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| Keywords | 無機栄養 / 輸送 / 制御 / モデル / 遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は植物の栄養条件に対する応答や輸送制御を様々な観点から解析し、それを通じて栄養に応じた植物の成長制御を統合的に理解することを目的として進めてきている。
今年度の成果としては、これまでに取得していたシロイヌナズナのカルシウムやマグネシウム欠乏に感受性のシロイヌナズナ変異株の分子遺伝学的解析によって同定した原因遺伝子の役割に関する研究を進め、同定された遺伝子の一部は栄養輸送体遺伝子のmRNAのスプライシングに関与しており、この遺伝子の欠損によって輸送体遺伝子の正常なmRNAが十分蓄積しなくなることを見出した。この知見に基づき様々な栄養欠乏条件でのmRNAのスプライシングパターンの変化を観察するために、シロイヌナズナを各種栄養欠乏条件で栽培しmRNA seq解析を行った。
NIP5;1遺伝子のmRNAのホウ素による制御機構の解析については、mRNAの切断に関与している配列を明らかにした。また、昨年度までに明らかにしていたAUGUAA配列上にリボソームが停止している可能性を検定するために、in vitro翻訳反応後のmRNAをタンパク質やリボソームが解離しない条件でprimer extension反応を行ったところ、AUGUAA配列の下流側十数塩基の位置でextensionが終わることが明らかになった。このextension反応の停止はホウ素濃度が高い条件でより効率良く起こることも明らかになった。また、この停止はmRNAの切断とは独立して起こることも明らかになった。
数理モデルについては、栄養輸送体の栄養による制御を取り入れた常微分方程式による輸送制御モデルを構築し、その特性解析を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
一部予定外の事柄も起こったものの全体としては予定通りに進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定に従って進めていく。
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[Journal Article] The Minimum Open Reading Frame, AUG-Stop, Induces Boron-Dependent Ribosome Stalling and mRNA Degradation2017
Author(s)
Tanaka, M., Sotta, N., Yamazumi, Y., Yamashita, Y., Miwa, K., Murota, K., Chiba, Y., Hirai, MY., Akiyama, T., Onouchi, H., Naito, S. and Fujiwara,
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Journal Title
Plant Cell
Volume: 28(11)
Pages: 2830-2849
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Two distinct families of protein kinases are required for plant growth under high external Mg2+ concentrations in Arabidopsis.2015
Author(s)
Mogami J., Fujita Y., Yoshida T., Tsukiori Y., Nakagami H., Nomura Y., Fujiwara, T., Nishida S., Yanagisawa S., Ishida T., Takahashi F., Morimoto K., Kidokoro S., Mizoi J., Shinozaki K. and Yamaguchi-Shinozaki K.
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Journal Title
Plant Physiol
Volume: 167(3):
Pages: 1039-1057
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] The MYB36 transcription factor orchestrates Casparian strip formation.2015
Author(s)
Kamiya, T., Borghi, M., Wang, P., Danku, J. M., Kalmbach, L., Hosmani, PS., Naseer, S.,Fujiwara, T, Geldner, N. and Salt, DE.
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
Volume: 112(33)
Pages: 10533-10538
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Arabidopsis thaliana PRL1 is involved in low calcium tolerance.2015
Author(s)
Shikanai., Y., Yamagami, M., Shigenobu, S., Yamaguchi, K., Kamiya, T. and Fujiwara, T.
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Journal Title
Soil Science and Plant Nutrition
Volume: 61(6)
Pages: 951-956
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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