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Biological roles of VNI2 forming complexes with various NAC domain transcription factors

Research Project

Project/Area Number 18K06277
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

山口 雅利  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (20373376)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
KeywordsNACドメイン転写因子 / タンパク質相互作用 / 道管形成 / 葉の老化 / 篩管形成 / タンパク質複合体 / 転写抑制 / シロイヌナズナ / 転写因子
Outline of Annual Research Achievements

NACドメインであるVNI2は、道管分化の鍵因子であるNACドメイン転写因子VND7と相互作用する因子として単離された。このVNI2は、相互作用することでVND7の転写活性を阻害し、その結果道管形成を負に制御する。また、酵母2ハイブリッド方による探索により、VND以外にも30ものNACドメイン転写因子がVNI2の相互作用因子として単離された。本研究では、VNI2と相互作用因子との作用機序を解析することで、VNI2の多面的な役割や活性制御機構を明らかにすることを目的として取り組んでいる。
今年度は、VNI2とVND7との作用機構について大きな成果が得られた。これまでに、VNI2の転写抑制活性に重要な領域として10アミノ酸の配列を同定した。そこで、VNI2を異所的に発現させることで、この配列の有無が植物の生育にどのような影響を及ぼすか詳細に解析を行った。その結果、10アミノ酸の配列の有無に関わらず、道管形成や植物体の生育を阻害する効果が見られた。ただし、10アミノ酸配列を含むVNI2を発現させることでより阻害効果が高まることを示すことに成功した。昨年度の研究実績において、VNI2と相互作用する老化に関与するNACドメイン転写因子ATAF2は、VNI2の発現を制御することを報告した。そこで、VND7も同様にVNI2の発現を制御するか検証した。その結果、興味深いことにVND7はVNI2の発現を負に制御することが明らかとなった。このことは、VNI2とVND7はお互いに機能を制御し合うこと、またVNI2の発現は相互作用因子によって、正、もしくは負に制御されることを示している。
VNI2と相互作用するNACドメイン転写因子の中で、篩部細胞形成に関与する因子に着目して解析を行なっている。プロモーターレポーターラインの解析により、VNI2と相互作用因子は、分化過程の篩部細胞において共発現していることを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度は、VNI2とVND7に関する成果をまとめることができた。本研究課題において見出した、VNI2と老化を制御するNACドメイン転写因子との作用機構に関しても、投稿の準備を進めている。さらに、VNI2と他の相互作用因子との解析についても、着実に成果が得られている。

Strategy for Future Research Activity

VNI2と老化を制御するNACドメイン転写因子との作用機構について投稿し採択させることが重要である。並行して、VNI2との篩管形成を制御するNACドメイン転写因子、およびVNI2タンパク質の安定性を制御する相互作用因子との作用機構についても、必要なデータを揃えて完成させる。

Report

(4 results)
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(34 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 14 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] VND-INTERACTING2 effectively inhibits transcriptional activities of VASCULAR-RELATED NAC-DOMAIN7 through a conserved sequence2022

    • Author(s)
      Ailizati Aili、Nagahage Isura Sumeda Priyadarshana、Miyagi Atsuko、Ishikawa Toshiki、Kawai-Yamada Maki、Demura Taku、Yamaguchi Masatoshi
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: - Issue: 2 Pages: 147-153

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.22.0122a

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sphingolipids with 2-hydroxy fatty acids aid in plasma membrane nanodomain organization and oxidative burst2022

    • Author(s)
      Ukawa Tomomi、Banno Fumihiko、Ishikawa Toshiki、Kasahara Kota、Nishina Yuuta、Inoue Rika、Tsujii Keigo、Yamaguchi Masatoshi、Takahashi Takuya、Fukao Yoichiro、Kawai-Yamada Maki、Nagano Minoru
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: -

    • DOI

      10.1093/plphys/kiac134

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An Arabidopsis NAC domain transcriptional activator VND7 negatively regulates <i>VNI2</i> expression2021

    • Author(s)
      Ailizati Aili、Nagahage Isura Sumeda Priyadarshana、Miyagi Atsuko、Ishikawa Toshiki、Kawai-Yamada Maki、Demura Taku、Yamaguchi Masatoshi
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 38 Issue: 4 Pages: 415-420

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.21.1013a

    • NAID

      130008134300

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Change in expression levels of NAD kinase-encoding genes in Flaveria species2021

    • Author(s)
      Tanaka Masami、Ishikawa Yuuma、Suzuki Sayaka、Ogawa Takako、Taniguchi Yukimi Y.、Miyagi Atsuko、Ishikawa Toshiki、Yamaguchi Masatoshi、Munekage Yuri N.、Kawai-Yamada Maki
    • Journal Title

      Journal of Plant Physiology

      Volume: 265 Pages: 153495-153495

    • DOI

      10.1016/j.jplph.2021.153495

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    • Peer Reviewed / Open Access
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    • Author(s)
      Kawai-Yamada Maki、Miyagi Atsuko、Sato Yuki、Hosoi Yuki、Hashida Shin-Nosuke、Ishikawa Toshiki、Yamaguchi Masatoshi
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 16 Pages: 1844509-1844509

    • DOI

      10.1080/15592324.2020.1844509

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  • [Journal Article] The NAD Kinase Slr0400 Functions as a Growth Repressor in Synechocystis sp. PCC 68032021

    • Author(s)
      Ishikawa Yuuma、Cassan Cedric、Kadeer Aikeranmu、Yuasa Koki、Sato Nozomu、Sonoike Kintake、Kaneko Yasuko、Miyagi Atsuko、Takahashi Hiroko、Ishikawa Toshiki、Yamaguchi Masatoshi、Nishiyama Yoshitaka、Hihara Yukako、Gibon Yves、Kawai-Yamada Maki
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: - Pages: 1-10

    • DOI

      10.1093/pcp/pcab023

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  • [Journal Article] An Arabidopsis NAC domain transcription factor, ATAF2, promotes age‐dependent and dark‐induced leaf senescence2020

    • Author(s)
      Nagahage Isura Sumeda Priyadarshana、Sakamoto Shingo、Nagano Minoru、Ishikawa Toshiki、Mitsuda Nobutaka、Kawai‐Yamada Maki、Yamaguchi Masatoshi
    • Journal Title

      Physiologia Plantarum

      Volume: 170 Pages: 299-308

    • DOI

      10.1111/ppl.13156

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  • [Journal Article] The Class II KNOX genes KNAT3 and KNAT7 work cooperatively to influence deposition of secondary cell walls that provide mechanical support to Arabidopsis stems2020

    • Author(s)
      Wang Shumin、Yamaguchi Masatoshi、Grienenberger Etienne、Martone Patrick T.、Samuels A. Lacey、Mansfield Shawn D.
    • Journal Title

      The Plant Journal

      Volume: 101 Pages: 293-309

    • DOI

      10.1111/tpj.14541

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  • [Journal Article] Plant-Unique cis/trans Isomerism of Long-Chain Base Unsaturation is Selectively Required for Aluminum Tolerance Resulting from Glucosylceramide-Dependent Plasma Membrane Fluidity2020

    • Author(s)
      Sato Masaya、Nagano Minoru、Jin Song、Miyagi Atsuko、Yamaguchi Masatoshi、Kawai-Yamada Maki、Ishikawa Toshiki
    • Journal Title

      Plants

      Volume: 9 Pages: 19-19

    • DOI

      10.3390/plants9010019

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  • [Journal Article] One of the NAD kinases, sll1415, is required for the glucose metabolism of Synechocystis sp. PCC 68032019

    • Author(s)
      Ishikawa Y., Miyagi A., Ishikawa T., Nagano M., Yamaguchi M., Hihara Y., Kaneko Y., Kawai-Yamada M.
    • Journal Title

      the Plant Journal

      Volume: - Pages: 654-666

    • DOI

      10.1111/tpj.14262

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  • [Journal Article] Affinity‐based high‐resolution analysis of DNA binding by VASCULAR‐RELATED NAC‐DOMAIN7 via fluorescence correlation spectroscopy2019

    • Author(s)
      Tamura Taizo、Endo Hitoshi、Suzuki Atsunobu、Sato Yutaka、Kato Ko、Ohtani Misato、Yamaguchi Masatoshi、Demura Taku
    • Journal Title

      The Plant Journal

      Volume: 100 Pages: 298-313

    • DOI

      10.1111/tpj.14443

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  • [Journal Article] Arabidopsis Group IIId ERF proteins positively regulate primary cell wall-type CESA genes2019

    • Author(s)
      Saelim Laddawan、Akiyoshi Nobuhiro、Tan Tian Tian、Ihara Ayumi、Yamaguchi Masatoshi、Hirano Ko、Matsuoka Makoto、Demura Taku、Ohtani Misato
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 132 Pages: 117-129

    • DOI

      10.1007/s10265-018-1074-1

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  • [Journal Article] Characterization of rice KT/HAK/KUP potassium transporters and K<sup>+</sup> uptake by HAK1 from <i>Oryza sativa</i>2018

    • Author(s)
      Okada Tomoyuki、Yamane Sousuke、Yamaguchi Masatoshi、Kato Ko、Shinmyo Atsuhiko、Tsunemitsu Yuta、Iwasaki Kozo、Ueno Daisei、Demura Taku
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 35 Issue: 2 Pages: 101-111

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.18.0308a

    • NAID

      130007393718

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
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  • [Journal Article] An NAC domain transcription factor ATAF2 acts as transcriptional activator or repressor dependent on promoter context2018

    • Author(s)
      Nagahage Isura Sumeda Priyadarshana、Sakamoto Shingo、Nagano Minoru、Ishikawa Toshiki、Kawai-Yamada Maki、Mitsuda Nobutaka、Yamaguchi Masatoshi
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 35 Issue: 3 Pages: 285-289

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.18.0507a

    • NAID

      130007495601

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
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      Yamaguchi M, Ailizati A, Nagahage ISP, Miyagi A, Ishikawa T, Demura T, Kawai-Yamada M
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      Ailizati A, Nagahage ISP Miyagi A, Ishikawa T, Demura T, Kawai-Yamada M, Yamaguchi M
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      Miyagi A, Mori K, Ohkubo S, Adachi S, Ishikawa T, Yamaguchi M, Oikawa T, Kotake T, Kawai-Yamada M
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      The 7th International Conference on Plant Cell Wall Biology
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      水辺慈詠、山田拓矢、北川純子、松田浩平、宮城敦子、石川寿樹、川合真紀、出村拓、山口雅利
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      Ailizati Aili、Nagahage Isura SP、宮城敦子、石川寿樹、川合真紀、出村拓、山口雅利
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      Isura S. P. Nagahage、松田浩平、山田拓矢、坂本真吾、長野稔、石川寿樹、光田展隆、川合真紀、出村拓、山口雅利
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      石川優真、宮城敦子、石川寿樹、長野稔、山口雅利、園池公毅、日原由香子、金子康子、川合真紀
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      山田拓矢、北川純子、松田浩平、長野稔、石川寿樹、川合真紀、出村拓、山口雅利
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      伊藤敦也、久保稔、大谷美紗都、石川寿樹、川合真紀、出村拓、山口雅利
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      石川優真、宮城敦子、石川寿樹、長野稔、山口雅利、園池公毅、日原由香子、金子康子、川合真紀
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      第82回日本植物学会
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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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