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2012 Fiscal Year Annual Research Report

花成を制御するフィトクロムBのシグナル伝達機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaPlant regulatory systems that control developmental interactions between meristems and lateral organs
Project/Area Number 23012033
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

松下 智直  九州大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (20464399)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Keywordsフィトクロム / 光形態形成 / 環境応答 / シグナル伝達 / 光受容体 / 選択的スプライシング / SR蛋白質
Research Abstract

現在、植物の主要な光受容体であるフィトクロムは、光依存的にPIFと呼ばれる転写囲子群の分解を誘導し、その標的遺伝子の転写量を変化させることで、様々な光応答を引き起こすと考えられている。しかし我々は、これまでの研究により、スプライシング制御に関わる新奇SR蛋白質、RRC1が、フィトクロムの光シグナル伝達に必要であること、また、フィトクロムがRRC1を介して、いくつかの遺伝子に対して、転写量を変化させることなく、その選択的スプライシングを赤色光依存的に制御することを明らかにした。
今年度我々は、まず、フィトクロムによる選択的スプライシング制御が、たった2分間の弱い赤色光パルス照射によっても引き起こされること、そしてこの光応答が、赤色光パルスの直後に照射する遠赤色光パルスによって打ち消されることを明らかにした。また、これらの反応は、ノルフルラゾンやDC閥存在下でも全く影響を受けなかった。以上の結果から、赤色光・遠赤色光可逆性を有するII型フィトクロムが、光合成とは独立に、選択的スプライシングを制御することが確かめられた。
我々はまた、次世代シーケンサーを用いたmRNA-seq解析により、フィトクロムによる選択的スプライシング制御の標的遺伝子を、シロイヌナズナにおいて網羅的に解析した。その結果、フィトクロムはそのN末端領域からのシグナル伝達により、PIFを介した転写制御の時とは異なる標的遺伝子に対して、赤色光照射量依存的に選択的スプライシング制御を行うことが明らかになった。
さらに、光呼吸に必須の役割を担うグリセリン酸キナーゼが、フィトクロムによる選択的スプライシング制御を受けることにより、その細胞内局在が光依存的に変化することが示され、このフィトクロムによる新奇制御機構が、光環境変化に応じた光呼吸活性の制御に関わることが示唆された。

  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] The RS domain of Arabidopsis splicing factor RRC1 is reau i red for phytochrome B signal transduction2012

    • Author(s)
      Hiromasa Shikata, et al
    • Journal Title

      The Plant Journal

      Volume: 70 Pages: 727-738

    • DOI

      10.1111/j.1365-313X.2012.04937.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deletion of the RS domain of RRCl impairs pbytochrome B signaling in Arabidopsis2012

    • Author(s)
      Hiromasa Shikata, et al
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 7 Pages: 933-936

    • DOI

      10.4161/psb.20854

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] フィトクロムは選択的スプライシングを制御する2013

    • Author(s)
      四方明格
    • Organizer
      第54回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20130321-20130323
  • [Presentation] RNA-seq解析によるフィトクロムBの選択的スプライシング制御の標的遺伝子同定とその機能推定2012

    • Author(s)
      柴田磨己
    • Organizer
      日本分子生物学会第35回年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] Phytochrome B controls alternative pre-mRNA splicing through Arabidopsis splicing factor RRC12012

    • Author(s)
      Hiroraasa Shikata
    • Organizer
      10th International Congress on Plant Molecular Biology
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      20121021-20121026
  • [Presentation] 植物の光情報受容体フィトクロムによる細胞内シグナル伝達機構の解析2012

    • Author(s)
      松下智直
    • Organizer
      第17回2012年日本光生物学協会年会
    • Place of Presentation
      大阪(招待講演)
    • Year and Date
      20120817-20120818
  • [Presentation] ed Light-dependent Alternative Splicing in Phytochrome B Signaling2012

    • Author(s)
      Hiroraasa Shikata
    • Organizer
      The 23rd International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Vi-enna, Austria
    • Year and Date
      20120703-20120707

URL: 

Published: 2014-07-16  

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