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環境刺激による細胞リプログラミング制御

計画研究

研究領域植物の成長可塑性を支える環境認識と記憶の自律分散型統御システム
研究課題/領域番号 15H05961
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

杉本 慶子  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (30455349)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
92,040千円 (直接経費: 70,800千円、間接経費: 21,240千円)
2019年度: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2017年度: 19,890千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 4,590千円)
2016年度: 19,890千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 4,590千円)
2015年度: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
キーワードエピジェネティックス / ヒストン修飾 / 細胞リプログラミング / 傷害ストレス / シロイヌナズナ / 全能性 / 細胞記憶
研究成果の概要

植物では一旦分化した細胞が傷害ストレスなどの過酷な環境刺激に応答して脱分化、再分化するが、その分子機構には未解明な点が多い。本研究では、植物がいかに環境ストレスを受容、伝達し、クロマチン状態によって規定される細胞記憶をリセットすることにより細胞リプログラミングを誘導するのかの解明を進めた。植物細胞のリプログラミングを引き起こすには、ヒストンのアセチル化によってクロマチン構造を変化させることが重要であることを発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

環境刺激によって個々の細胞の記憶が可塑的に制御される分子機構を明らかにすることで、植物の多元的な環境応答システムの理解を進めることができる点に学術的意義がある。これまで再生が困難であった植物種でも、ヒストンのアセチル化を人為的に操作することで効率よく細胞リプログラミングを誘導し、再生しやすくすることが期待される。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 14件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 10件、 招待講演 13件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Sainsbury Lab Cambridge University(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Sainsbury Lab Cambridge University(英国)

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      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Davis(米国)

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      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Sainsbury Lab Cambridge University(英国)

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      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Sainsbury Lab Cambridge University(United Kingdom)

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      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] IISER(India)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] AT-Hook Transcription Factors Restrict Petiole Growth by Antagonizing PIFs2020

    • 著者名/発表者名
      Favero David S.、Kawamura Ayako、Shibata Michitaro、Takebayashi Arika、Jung Jae-Hoon、Suzuki Takamasa、Jaeger Katja E.、Ishida Takashi、Iwase Akira、Wigge Philip A.、Neff Michael M.、Sugimoto Keiko
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 30 号: 8 ページ: 1454-1466

    • DOI

      10.1016/j.cub.2020.02.017

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Histone acetylation orchestrates wound-induced transcriptional activation and cellular reprogramming in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Rymen Bart、Kawamura Ayako、Lambolez Alice、Inagaki Soichi、Takebayashi Arika、Iwase Akira、Sakamoto Yuki、Sako Kaori、Favero David S.、Ikeuchi Momoko、Suzuki Takamasa、Seki Motoaki、Kakutani Tetsuji、Roudier Fran?ois、Sugimoto Keiko
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 号: 1 ページ: 404-404

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0646-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular Mechanisms of Plant Regeneration2019

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi Momoko、Favero David S.、Sakamoto Yuki、Iwase Akira、Coleman Duncan、Rymen Bart、Sugimoto Keiko
    • 雑誌名

      Annual Review of Plant Biology

      巻: 70 号: 1 ページ: 377-406

    • DOI

      10.1146/annurev-arplant-050718-100434

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A gene regulatory network for root hair development2019

    • 著者名/発表者名
      Michitaro Shibata, Keiko Sugimoto
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 132 号: 3 ページ: 301-309

    • DOI

      10.1007/s10265-019-01100-2

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] WIND1 induces dynamic metabolomic reprogramming during regeneration in Brassica napus2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Iwase, Kento Mita, David S.Favero, Nobutaka Mitsuda, Ryosuke Sasaki, Makoto Kobayshi, Yumiko Takebayashi, Mikiko Kojima, Miyako Kusano, Akira Oikawa, Hitoshi Sakakibara, Kazuki Saito, Jun Imamura, Keiko Sugimoto
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 442 号: 1 ページ: 40-52

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2018.07.006

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Gene Regulatory Network for Cellular Reprogramming in Plant Regeneration2018

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi M, Shibata M, Rymen B, Iwase A, Bagman AM, Watt L, Coleman D, Favero DS, Takahashi T, Ahnert SE, Brady SM, Sugimoto K
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 59 号: 4 ページ: 770-782

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] GTL1 and DF1 regulate root hair growth through transcriptional repression of ROOT HAIR DEFECTIVE 6-LIKE 4 in Arabidopsis2018

    • 著者名/発表者名
      Shibata Michitaro、Breuer Christian、Kawamura Ayako、Clark Natalie M.、Rymen Bart、Braidwood Luke、Morohashi Kengo、Busch Wolfgang、Benfey Philip N.、Sozzani Rosangela、Sugimoto Keiko
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 号: 3 ページ: 159707-159707

    • DOI

      10.1242/dev.159707

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Wounding Triggers Callus Formation via Dynamic Hormonal and Transcriptional Changes2017

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi M, Iwase A, Rymen B, Lambolez A, Kojima M, Takebayashi Y, Heyman J, Watanabe S, Seo M, De Veylder L, Sakakibara H, Sugimoto K
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 175 号: 3 ページ: 1158-1174

    • DOI

      10.1104/pp.17.01035

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] WIND1 promotes shoot regeneration through transcriptional activation of ESR1 in Arabidopsis.2017

    • 著者名/発表者名
      1.Iwase A, Harashima H, Ikeuchi M, Rymen B, Ohnuma M, Komaki S, Morohashi K, Kurata T, Nakata M, Ohme-Takagi M, Grotewold E, Sugimoto K
    • 雑誌名

      Plant Cell

      巻: 1 号: 1 ページ: 54-69

    • DOI

      10.1105/tpc.16.00623

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular networks orchestrating plant cell growth.2017

    • 著者名/発表者名
      Franciosini, A., Rymen, B., Shibata, M., Favero, D.S., and Sugimoto, K.
    • 雑誌名

      Current opinion in plant biology

      巻: 35 ページ: 98-104

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2016.11.010

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The heterodimeric transcription factor complex ERF115-PAT1 grants regeneration competence2016

    • 著者名/発表者名
      Heyman J, Cools T, Shavialenka S, Canher B, Traas J, Vercauteren I, Van den Daele H, Persiau G, De Jaeger G, Sugimoto K, De Veylder L.
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 2 号: 11 ページ: 16165-16165

    • DOI

      10.1038/nplants.2016.165

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transcriptional Regulation of Arabidopsis Polycomb Repressive Complex 2 Coordinates Cell-Type Proliferation and Differentiation2016

    • 著者名/発表者名
      de Lucas Miguel、Pu Li、Turco Gina、Gaudinier Allison、Morao Ana Karina、Harashima Hirofumi、Kim Dahae、Ron Mily、Sugimoto Keiko、Roudier Francois、Brady Siobhan M.
    • 雑誌名

      The Plant Cell

      巻: 28 号: 10 ページ: 2616-2631

    • DOI

      10.1105/tpc.15.00744

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Plant regeneration: cellular origins and molecular mechanisms2016

    • 著者名/発表者名
      Momoko Ikeuchi, Yoichi Ogawa, Akira Iwase, Keiko Sugimoto
    • 雑誌名

      Development

      巻: 143 号: 9 ページ: 1442-1451

    • DOI

      10.1242/dev.134668

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] PRC2 represses dedifferentiation of mature somatic cells in Arabidopsis.2015

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi M, Iwase A, Rymen B, Harashima H, Shibata M, Ohnuma M, Breuer C, Morao AK, de Lucas M, De Veylder L., Goodrich J, Brady SM, Roudier F, Sugimoto K.
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 1 号: 7 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/nplants.2015.89

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] WIND1-based acquisition of regeneration competency in Arabidopsis and rapeseed2015

    • 著者名/発表者名
      Iwase A,Mita K,Nonaka S, Ikeuchi M, Koizuka C, Ohnuma M, Ezura H, Imamura J, Sugimoto K
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 128 号: 3 ページ: 389-397

    • DOI

      10.1007/s10265-015-0714-y

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Control of plant cell differentiation by histone modification and DNA methylation2015

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi M, Iwase A, Sugimoto K
    • 雑誌名

      Current Opinioin in Plant Biology

      巻: 28 ページ: 60-67

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2015.09.004

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Plant Cell Reprogramming as an adaptive strategy.2015

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto K
    • 雑誌名

      J Plant Res

      巻: 128(3) 号: 3 ページ: 345-347

    • DOI

      10.1007/s10265-015-0718-7

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Epigenetic control of cellular reprogramming in plants2019

    • 著者名/発表者名
      Keiko Sugimoto
    • 学会等名
      principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality, Sendai Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Epigenetic control of cellular reprogramming in plants2019

    • 著者名/発表者名
      Keiko Sugimoto
    • 学会等名
      International Conference on Arabidopsis Research, Wuhan, China
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 植物の環境記憶と細胞リプログラミング2019

    • 著者名/発表者名
      杉本 慶子
    • 学会等名
      日本植物学会年会シンポジウム、仙台
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of cellular reprogramming in plants2019

    • 著者名/発表者名
      Keiko Sugimoto
    • 学会等名
      University of Geneva, Switzerland
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanism of cellular reprogramming in plants2019

    • 著者名/発表者名
      Keiko Sugimoto
    • 学会等名
      ENS Lyon, France
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transcriptional control of stress-induced cellular reprogramming in plants2019

    • 著者名/発表者名
      Keiko Sugimoto
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia Meeting, Gyeongyu, Korea
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanism of cellular reprogramming in plants2019

    • 著者名/発表者名
      Keiko Sugimoto
    • 学会等名
      Academia Sinica, Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cellular reprogramming in plant regeneration2017

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Keiko
    • 学会等名
      Canada-Japan Joint Meeting on Genetic Network and Cellular Wiring
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cellular reprogramming in plant regeneration2017

    • 著者名/発表者名
      杉本慶子
    • 学会等名
      第50回日本発生生物学会大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Epigenetic control of plant cellular reprogramming2017

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto K
    • 学会等名
      Joint Meeting for German and Japanese Societies of Developmental Biologists
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Epigenetic control of plant cellular reprogramming2016

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto K
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia Conference
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Totipotency: the plant’s view2016

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto K
    • 学会等名
      Lausanne Genomics Days
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Totipotency: the plant’s view.2016

    • 著者名/発表者名
      Keiko Sugimoto
    • 学会等名
      Lausanne Genomics Days
    • 発表場所
      University of Lausanne, Lausanne Switzerland
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Plant cell reprograming at the right time and place2015

    • 著者名/発表者名
      Keiko Sugimoto
    • 学会等名
      IPMB conference
    • 発表場所
      Bourbon Cataratas Convention, Igauazu Falls,Brazil
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Plant cell reprograming at the right time and place2015

    • 著者名/発表者名
      Keiko Sugimoto
    • 学会等名
      ERATO symposium
    • 発表場所
      名古屋大学、愛知県名古屋市
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 細胞機能研究チーム

    • URL

      http://cellfunction.riken.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] 細胞機能研究チーム

    • URL

      http://cellfunction.riken.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Cell Function Research Team

    • URL

      http://cellfunction.riken.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Cell Function Research Team

    • URL

      http://cellfunction.riken.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-07-02   更新日: 2022-11-04  

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