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2015 Fiscal Year Annual Research Report

木部細胞分化を決定づける分子実態の解明

Research Project

Project/Area Number 25291062
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

出村 拓  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 (40272009)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords細胞分化 / 道管 / 転写制御 / エピジェネティクス / 小分子RNA / 蛍光相関分光法
Outline of Annual Research Achievements

(1)VND7遺伝子の発現におけるエピジェネティック制御:VND7遺伝子発現のエピジェネティック制御について、DNAメチル化、ヒストンH3K27メチル化、ヒストンH3K4メチル化、ヒストンH3K9アセチル化の解析を継続した。また、関連の阻害剤(5-aza-dC 、HDAC阻害剤:TSA・パルブロ酸など)と関連遺伝子(HDAC、HAT、LSD、MET1等)の突然変異体を用いた、表現型(異所的道管形成頻度)解析とVND7遺伝子・下流遺伝子の発現解析に取り組んだ。昨年度までに条件検討を終えた、維管束特異的マーカーを用いたセルソーティングを用いて、細胞特異的なエピジェネティック制御の解析を進めた。
(2)VND7遺伝子のシス因子とトランス因子:GATA5やそのホモログの機能解析を継続した。また、蛍光相関分光法FCS (Fluorescence Correlation Spectroscopy)を用いたDNA-転写因子の結合解析システムを用いて、VND7のターゲット遺伝子と繊維細胞マスター因子のSND1のターゲット遺伝子のシス因子を比較するとともに、同定したシス因子に対してVND7がSND1よりも極めて強く結合することを明らかにした。
(3)VND7の機能制御メカニズム:VND7-VP16-GR過剰発現シロイヌナズナにおいて、植物体全体で誘導される異所的な道管分化が抑制された復帰突然変異体の責任遺伝子(S-nitrosoglutathione reductase遺伝子)の機能解析として、VND7タンパク質がS-ニトロシル化を受けていることを示唆するデータを得た。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (36 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] UCデービス校/カーネギー研究所/スタンフォード大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      UCデービス校/カーネギー研究所/スタンフォード大学
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] ブリティッシュコロンビア大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      ブリティッシュコロンビア大学
  • [Int'l Joint Research] 南京林業大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      南京林業大学
  • [Journal Article] Affinity Purification and Characterization of Functional Tubulin from Cell Suspension Cultures of Arabidopsis and Tobacco.2016

    • Author(s)
      Hotta T, Fujita S, Uchimura S, Noguchi M, Demura T, Muto E, Hashimoto T.
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 170 Pages: 1189-1205

    • DOI

      10.1104/pp.15.01173

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] セミナー室「植物細胞壁」植物細胞壁:細胞壁形成の設計図~転写制御機構~2015

    • Author(s)
      出村 拓、大谷 美沙都
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 53 Pages: 313-318

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cell dedifferentiation and organogenesis in vitro require more snRNA than does seedling development in Arabidopsis thaliana.2015

    • Author(s)
      Ohtani M, Takebayashi A, Hiroyama R, Xu B, Kudo T, Sakakibara H, Sugiyama M, Demura T
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 128 Pages: 371-380

    • DOI

      10.1007/s10265-015-0704-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multidimensional High-Resolution Magic Angle Spinning and Solution-State NMR Characterization of (13)C-labeled Plant Metabolites and Lignocellulose.2015

    • Author(s)
      Mori T, Tsuboi Y, Ishida N, Nishikubo N, Demura T, Kikuchi J.
    • Journal Title

      Scientific Report

      Volume: 5 Pages: 11848

    • DOI

      10.1038/srep11848

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcriptional repression by MYB3R proteins regulates plant organ growth.2015

    • Author(s)
      Kobayashi K, Suzuki T, Iwata E, Nakamichi N, Suzuki T, Chen P, Ohtani M, Ishida T, Hosoya H, Muller S, Leviczky T, Pettko-Szandtner A, Darula Z, Iwamoto A, Nomoto M, Tada Y, Higashiyama T, Demura T, Doonan JH, Hauser MT, Sugimoto K, Umeda M, Magyar Z, Bogre L, Ito M
    • Journal Title

      EMBO Journal

      Volume: 34 Pages: 1992-2007

    • DOI

      10.15252/embj.201490899

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Physical interaction between SnRK2 and PP2C is conserved in Populus trichocarpa.2015

    • Author(s)
      Song X, Ohtani M, Hori C, Takebayasi A, Hiroyama R, Rejab NA, Suzuki T, Demura T, Yin T, Yu X, Zhuge Q
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 32 Pages: 337-341

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.15.0813b

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Possible contribution of TED6 and TED7, secondary cell wall-related membrane proteins, to evolution of tracheary element in angiosperm lineage.2015

    • Author(s)
      Rejab NA, Nakano Y, Yoneda A, Ohtani M, Demura T
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 32 Pages: 343-347

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.15.0826a

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Changes in polysome association of mRNA throughout growth and development in Arabidopsis thaliana.2015

    • Author(s)
      Yamasaki S, Matsuura H, Demura T, Kato K
    • Journal Title

      Plant Cell Physiology

      Volume: 56 Pages: 2169-2180

    • DOI

      10.1093/pcp/pcv133

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Visualization of cellulose synthases in Arabidopsis secondary cell walls2015

    • Author(s)
      Y. Watanabe, M. J. Meents, L. M. McDonnell, S. Barkwill, A. Sampathkumar, H. N. Cartwright, T. Demura, D. W. Ehrhardt, A.L. Samuels, S. D. Mansfield
    • Journal Title

      Science

      Volume: 350 Pages: 198-203

    • DOI

      10.1126/science.aac7446

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] フェムト秒レーザー誘起衝撃力による植物細胞の細胞壁と細胞膜の高速形状変化2016

    • Author(s)
      吹田 啓介、片桐 大輔、飯野 敬矩、米田 新、出村 拓、細川 陽一郎
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] 細胞壁健全性感知におけるヘクチアンストランドの役割の解析2016

    • Author(s)
      米田 新,片桐 大輔,細川 陽一郎,出村 拓
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [Presentation] Distubance of cortical microtubule orientation by sulfamethizole leads to abnormal secondary cell wall patterning during xylem vessel differentiation2016

    • Author(s)
      家門 絵理, Edouard Pesquet, 米田 新, 出村 拓
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [Presentation] Enhancer mutant screening using the induction system of ectopic xylem vessel cell differntiation of Arabidopsis2016

    • Author(s)
      Risaku Hirai, Yuto Takenaka, Yuki Sakamoto, Junko Hasegawa, Sachihiro Matsunaga, Misato Ohtani, Taku Demura
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [Presentation] Analysis of Dof transcription factors regulating property of secondary cell walls2016

    • Author(s)
      Vasagi Ramachandran, Misato Ohtani, Taku Demura
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [Presentation] Analysis of VNSS genes in Pinus taeda toward understanding of tracheid differentiation2016

    • Author(s)
      Nobuhiro Akiyoshi, Yoshimi Nakano, Yusuke Kunikida, Misato Ohtani, Taku Demura
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [Presentation] Tissue specific transcriptome analysis at the interface between a parasitic plant and the host plant2016

    • Author(s)
      Takanori Wakatake, Satoko Yoshida, Ryosuke Sano, Tesuya Kurata, Taku Demura, Ken Shirasu
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [Presentation] Analysis of the dynamic instability of plant microtubules in vitro2016

    • Author(s)
      Hotta T, Fujita S, Uchimura S, Noguchi M, Demura T, Muto E, Hashimoto T.
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [Presentation] 陸上植物における水輸送細胞の発達と乾燥ストレス耐性2016

    • Author(s)
      出村 拓
    • Organizer
      第8回植物ストレス科学研究シンポジウム
    • Place of Presentation
      倉敷市芸文館 (岡山県倉敷市)
    • Year and Date
      2016-03-07 – 2016-03-08
    • Invited
  • [Presentation] Transcriptional regulation during primary and secondary cell wall formation2015

    • Author(s)
      Misato Ohtani , Hitoshi Endo, Saelim Laddawan , Masatoshi Yamaguchi, Minoru Kubo, and Taku Demura
    • Organizer
      IPMB2015(11th International Congress of Plant Molecular Biology)
    • Place of Presentation
      Foz do Iguacu, Brazil
    • Year and Date
      2015-10-25 – 2015-10-30
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] テーダマツVNS 遺伝子の解析ー仮道管形成の分子機構の解明に向けてー2015

    • Author(s)
      秋吉 信宏、大谷 美沙都、中野 仁美、﨔田 雄佑、出村 拓
    • Organizer
      新学術領域若手ワークショップ 第9回細胞壁研究者ネットワーク
    • Place of Presentation
      アイ・アイ・ランド(大阪府四條畷市)
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Presentation] 交雑ポプラT89のポット培養系を用いたテンションウッド形成における分子機構の解析2015

    • Author(s)
      時田 勝広,川久保 奈々,中野 仁美,大谷 美沙都,久保 稔,出村 拓
    • Organizer
      新学術領域若手ワークショップ 第9回細胞壁研究者ネットワーク
    • Place of Presentation
      アイ・アイ・ランド(大阪府四條畷市)
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Presentation] ヒメツリガネゴケにおける通水機能を担うポリガラクツロナーゼの機能解析2015

    • Author(s)
      笹尾 亮太, Xu Bo, 久保 稔, 出村 拓
    • Organizer
      新学術領域若手ワークショップ 第9回細胞壁研究者ネットワーク
    • Place of Presentation
      アイ・アイ・ランド(大阪府四條畷市)
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Presentation] VND活性量依存的な道管細胞分化プログラムの活性化の解析2015

    • Author(s)
      平井 理作、竹中 悠人、川邊 陽文、米田 新、大谷 美沙都、出村 拓
    • Organizer
      新学術領域若手ワークショップ 第9回細胞壁研究者ネットワーク
    • Place of Presentation
      アイ・アイ・ランド(大阪府四條畷市)
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Presentation] 木部道管におけるキシラン合成酵素複合体の機能解析2015

    • Author(s)
      幸田 奈津穂、米田 新、出村 拓
    • Organizer
      新学術領域若手ワークショップ 第9回細胞壁研究者ネットワーク
    • Place of Presentation
      アイ・アイ・ランド(大阪府四條畷市)
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Presentation] VND7過剰発現による致死性を抑圧する因子PLANT U-BOXの解析2015

    • Author(s)
      鈴木 崇臣, 竹林 有理佳, 佐野 亮輔, 坂本 智昭, 倉田 哲也, 大谷 美沙都, 出村 拓
    • Organizer
      日本植物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-06 – 2015-09-08
  • [Presentation] オオミズゴケの貯水機能に関わる細胞分化の分子機構の解明2015

    • Author(s)
      寺田 志織、久保 稔、佐野 亮輔、坂本 智昭、倉田 哲也、徐 波、野村 俊尚、浦崎 直也、米田 新、大谷 美沙都、加藤 晃、出村 拓
    • Organizer
      日本植物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-06 – 2015-09-08
  • [Presentation] ポプラ幼苗を用いたテンションウッド形成過程の解析2015

    • Author(s)
      川久保 奈々、中野 仁美、大谷 美沙都、久保 稔、出村 拓
    • Organizer
      日本植物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-06 – 2015-09-08
  • [Presentation] Comprehensive proteomic approach for understanding xylem vessel cell differentiation2015

    • Author(s)
      Masahiro Noguchi, Yoshimi Nakano, Nobuko Shizawa, Masayuki Fujiwara, Youichiro Fukao, Ryosuke Sano, Arata Yoneda, Ko Kato, Minoru Kubo, Misato Ohtani, Taku Demura
    • Organizer
      5th International Conference on Proteomics & Bioinformatics
    • Place of Presentation
      Varencia, Spain
    • Year and Date
      2015-09-01 – 2015-09-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of small RNAs involved in tracheary element differentiation of plant2015

    • Author(s)
      Tan Tian Tian, Hitoshi Endo, Ryosuke Sano, Misato Ohtani, Taku Demura
    • Organizer
      Post-transcriptional Gene Regulation in Plants 2015
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      2015-07-10 – 2015-07-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detailed analysis on a cis-element sequence of VND7, a master switch of xylem vessel cell differentiation in Arabidopsis2015

    • Author(s)
      Taizo Tamura, Hitoshi Endo, Masatoshi Yamaguchi, Arata Yoneda, Misato Ohtani, Minoru Kubo, Ko Kato, Taku Demura
    • Organizer
      The 26th International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      2015-07-05 – 2015-07-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 植物細胞壁を構築するための遺伝的プログラム2015

    • Author(s)
      出村 拓
    • Organizer
      第67回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-06-30 – 2015-07-02
    • Invited
  • [Presentation] Transcriptional switches controlling wood cell fates2015

    • Author(s)
      Taku Demura
    • Organizer
      35th New Phytologist Symposium
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2015-06-16 – 2015-06-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Transcriptional Regulation of Cellulose Synthase Genes During Plant Development2015

    • Author(s)
      Taku Demura
    • Organizer
      OIST mini symposium "Unraveling the mysteries of cellulose: From biosynthesis & biological diversity to biomaterials"
    • Place of Presentation
      沖縄科学技術大学院大学(沖縄県国頭郡)
    • Year and Date
      2015-04-21 – 2015-04-22
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2022-01-27  

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