環境変動に応答した植物の細胞、器官サイズ制御

• 研究領域: 大地環境変動に対する植物の生存・成長突破力の分子的統合解析
• 研究課題/領域番号: 22119010
• 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: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 杉本 慶子 独立行政法人理化学研究所, 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): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 79,040千円 (直接経費: 60,800千円、間接経費: 18,240千円); 2014年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円); 2013年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円); 2012年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円); 2011年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円); 2010年度: 21,710千円 (直接経費: 16,700千円、間接経費: 5,010千円)
• キーワード: 細胞伸長 / サイズ制御 / シロイヌナズナ / 核内倍加 / 転写制御 / 細胞成長 / 転写因子 / トライヘリックス / 細胞周期

研究成果の概要

植物の成長は様々な環境要因によって大きく影響を受ける。本研究では、能動的な細胞成長制御が環境変動下での成長戦略として重要な機能となっていると考え、細胞成長制御機構の分子実体の解明を目指した。特に植物に特有な転写因子 GTL1の機能解析を進め、GTL1がCCS52A1遺伝子の発現を低下させることによって核内倍加周期を終了し、その結果細胞成長を抑制することを見いだした。これらの成果から、植物が核相依存的な機構と非依存的な機構を通して細胞成長を制御し、環境変化に応じて器官成長を調節するしくみの一端が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] WIND1-based acquisition of regeneration competency in Arabidopsis and rapeseed (2015)
  • 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
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 傷付いた植物はどのように修復・再生するのか (2015)
  • 著者名/発表者名: 池内桃子、岩瀬哲、杉本慶子
  • 雑誌名: BSJ-review 巻: 6 ページ: 23-30
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] カルス形成の分子メカニズム～アクセル因子とブレーキ因子～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬哲、池内桃子、杉本慶子
  • 雑誌名: BSJ-review 巻: 6 ページ: 2-22
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Arabidopsis WIND1 induces callus formation in rapeseed, tomato and tobacco (2014)
  • 著者名/発表者名: Iwase A, Mitsuda N,Ikeuchi M,Ohnuma M,Koizuka C, Kawamoto K, Imamura J, Ezura H, Sugimoto K
  • 雑誌名: Plant Signal & Behav 巻: 8 号: 12 ページ: e27432-e27432
  • DOI: 10.4161/psb.27432
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photosynthesis of Root Chloroplasts Developed in Arabidopsis Lines Overexpressing GOLDEN2-LIKE Transcription Factors (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi K, Sasaki D, Noguchi K, Fujinuma D, Komatsu H, Kobayashi M, Sato M, Toyooka K, Sugimoto K, Niyogi KK, Wada H, Masuda T
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 54（8） 号: 8 ページ: 1365-1377
  • DOI: 10.1093/pcp/pct086
  • NAID: 10031195189
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The ATM-dependent DNA damage response acts as an upstream trigger for compensation in the fas1 mutation during Arabidopsis leaf development (2013)
  • 著者名/発表者名: Hisagana T, Ferjani A, Horiguchi G, Ishikawa N, Fujikura U, Kubo M, Demura T, Fukuda H, Ishida T, Sugimoto K, Tsukaya H
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 162(2) 号: 2 ページ: 831-841
  • DOI: 10.1104/pp.113.216796
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The RNA-binding protein FPR regulates flg22-triggered defense responses and transcription factor activity by alternative polyadenylation (2013)
  • 著者名/発表者名: Lyons R, Iwase A, Gaensewig T, Sherstnev A, Duc C, Barton G, Hanada K, Higuchi-Takeuchi M, Matsui M, Sugimoto K, Kazan K, Simpson G, and Shirasu K
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 号: 1 ページ: 2866-2866
  • DOI: 10.1038/srep02866
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Jasmonate controls leaf growth by repressing cell proliferation and the onset of endoreduplication while maintaining a potential stand-by mode (2013)
  • 著者名/発表者名: Noir S, Bomer M, Takahashi N, Ishida T, Tsui TL, Balbi V, Shanahan H, Sugimoto K, Devoto A
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 161(4) 号: 4 ページ: 1930-1951
  • DOI: 10.1104/pp.113.214908
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Plant Callus: Mechanisms of Induction and Repression (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikeuchi M, Sugimoto K, Iwase A
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 25 号: 9 ページ: 3159-3173
  • DOI: 10.1105/tpc.113.116053
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transcriptional repression of the APC/C activator CCS52A1 promotes the active termination of cell growth. (2012)
  • 著者名/発表者名: Breuer C, Morohashi K, Kawamura A, Takahashi N. Ishida T, Umeda M, Grotewold E, and Sugimoto K.
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 7(10) 号: 24 ページ: 4488-4801
  • DOI: 10.1038/emboj.2012.294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis PIZZA has the capacity to acylate brassinosteroids. (2012)
  • 著者名/発表者名: Schneider K, Breuer C, Kawamura A, Jikumaru Y, Hanada A, Fujioka S, Ichikawa T, Kondou Y, Minami M, Kamiya Y, Yamaguchi S, and Sugimoto K.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7(10) 号: 10 ページ: e46805-e46805
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0046805
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of root greening by light and auxin/cytokinin signaling in Arab idopsis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, K., Baba, S., Obayashi, T. Sato, M., Toyooka, K., Keranen, M., Aro, E. -M, Fukaki, H., Ohta, E., Sugimoto K., Masuda T.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 24 号: 3 ページ: 1081-1095
  • DOI: 10.1105/tpc.111.092254
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis lonely guy (LOG) multiple mutants reveal a central role of the LOG-dependent pathway in cytokinin activation (2012)
  • 著者名/発表者名: Tokunaga,H., Kojima, M., Kuroha, T., Ishida, T., Sugimoto, K., Kiba, T. and Sakakibara, H.
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 69 号: 2 ページ: 355-365
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2011.04795.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tuning growth to the environmental demands. (2012)
  • 著者名/発表者名: Rymen B and Sugimoto K.
  • 雑誌名: Curr Opin Plant Biol 巻: 15 ページ: 683-690
  • 査読あり
• [雑誌論文] 核内倍加と細胞成長を規定する発生制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石田喬志, クリスチャンブラウアー, 杉本慶子
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 49(7) ページ: 461-467
  • NAID: 10029329777
• [雑誌論文] Developmental control of endocycles and cell growth in plants (2010)
  • 著者名/発表者名: Breuer C, Ishida T, Sugimoto K
  • 雑誌名: Curr Opin in Plant Biol ページ: 654-650
  • 査読あり
• [学会発表] The Transcription Factor GTL1 Negatively Regulates Root-hair Growth Depending on Multiple Environmental Cues (2015)
  • 著者名/発表者名: Shibata M, Breuer C, Kawamura A, Braidwood L, Sugimoto K
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学、 東京都世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Nutrient stress triggered callus induction (2015)
  • 著者名/発表者名: Rymen B, Iwase A, Sugimoto K
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学、東京都世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] WIND1-regulated molecular network leading to cellular dedifferentiation (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwase A, Morohashi K, Ohnuma M, Ikeuchi M, Mitsuda N, Sugimoto K
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学、東京都世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] GRAS ファミリー転写因子によるシロイヌナズナの細胞分裂と核内倍加の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木俊哉、Breuer C, 石田喬志、鈴木孝征、東山哲也、杉本慶子、伊藤正樹
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学、東京都世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Proteome-wide Analysis of CDK Substrates Reveals a Tight Interconnection of the Cell Cycle with Physiology and Develpment in Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: Harashima H, Schnittger A, Sugimoto K
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学、東京都世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Epigenetic control of plant cell differentiation and environmental response (2015)
  • 著者名/発表者名: Ikeuchi M, Iwase A, Sugimoto K
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学 東京都世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16
• [学会発表] Epigenetic control of cellular reprogramming in plants (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉本慶子
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] 植物特異的なGRASファミリー転写因子による細胞周期の制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 俊哉、Christian Breuer、石田 喬志、鈴木 孝征、東山 哲也、杉本 慶子、伊藤 正樹
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 傷誘導カルス形成における遺伝子制御ネットワーク (2014)
  • 著者名/発表者名: 22)池内桃子、岩瀬哲、小嶋美紀子、榊原均、杉本慶子
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Epigenetic control of cellular reprogramming in plants (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto.K
  • 学会等名: 第12回日仏植物科学ワークショップ
  • 発表場所: 東京大学、東京都文京区
  • 年月日: 2014-10-28
  • 招待講演
• [学会発表] Differentiated status of post-mitotic root cell is actively maintained by PRC2 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬哲、池内桃子、杉本慶子
  • 学会等名: The 38th Naito Conference on Molecule-based biological systems
  • 発表場所: シャトレーゼ ガトーキングダム サッポロ、北海道札幌市
  • 年月日: 2014-10-07 – 2014-10-10
• [学会発表] 環境ストレスによる細胞分化制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉本慶子、池内桃子、岩瀬哲
  • 学会等名: 第78回日本植物学会年会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス, 神奈川県川崎市
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
  • 招待講演
• [学会発表] ESR1 functions downstream of WIND1 to mediate wound-induced cell reprogramming in Arabidopsis (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬哲、大沼万里子、池内桃子、原島洋文、杉本慶子
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学、富山県富山市
  • 年月日: 2014-03-18 – 2014-03-20
• [学会発表] Transcriptional dynamics underlying wound-induced callus formation (2014)
  • 著者名/発表者名: 池内桃子、岩瀬哲、小島美紀子、榊原均、杉本慶子
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学、富山県富山市
  • 年月日: 2014-03-18 – 2014-03-20
• [学会発表] Transcriptional regulation of post-mitotic cell growth by GT2 transcription factors (2014)
  • 著者名/発表者名: Christian Breuer, 河村彩子、杉本慶子
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学、富山県富山市
  • 年月日: 2014-03-18 – 2014-03-20
• [学会発表] Arabidopsis WIND1 promotes callus formation in rapeseed, tomato and tobacco (2014)
  • 著者名/発表者名: 大沼万里子、岩瀬哲、光田展隆、池内桃子、肥塚千恵、川本幸一、今村順、江面浩、杉本慶子
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学、富山県富山市
  • 年月日: 2014-03-18 – 2014-03-20
• [学会発表] 細胞周期の制御に関与するGRASファミリー転写因子 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木俊哉、Christian Breuer、石田喬志、杉本慶子、伊藤正樹
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学、富山県富山市
  • 年月日: 2014-03-18 – 2014-03-20
• [学会発表] Cellular basis of plant development and environmental response (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto K
  • 学会等名: UK-Japan workshop "Rhizosphere Interactions - towards Global Food Security -"
  • 発表場所: 理化学研究所横浜キャンパス、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-03-05 – 2014-03-06
  • 招待講演
• [学会発表] ストレスによる細胞リプログラミング (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬哲 、池内桃子 、杉本慶子
  • 学会等名: 第77回日本植物学会大会
  • 発表場所: 北海道大学、北海道札幌市
  • 年月日: 2013-09-13 – 2013-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] シロイヌナズナ傷害誘導カルスにおける細胞周期再開機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池内桃子 、岩瀬哲 、杉本慶子
  • 学会等名: 第77回日本植物学会大会
  • 発表場所: 北海道大学、北海道札幌市
  • 年月日: 2013-09-13 – 2013-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] ATM 依存的 DNA 損傷応答の下流で機能する新奇因子の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久永哲也、杉本慶子、塚谷裕一
  • 学会等名: 第77回日本植物学会大会
  • 発表場所: 北海道大学、北海道札幌市
  • 年月日: 2013-09-13 – 2013-09-15
• [学会発表] How to induce cell proliferation in response to wounding (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikeuchi M, Iwase A, Sugimoto K
  • 学会等名: 2013FASEB Science Research Conferences
  • 発表場所: Vermont Academy Performing Arts Center, USA
  • 年月日: 2013-08-11 – 2013-08-15
• [学会発表] Developmental control of plant cell growth (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto K
  • 学会等名: The 24th International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Sydney Convention and Exhibition Centre, Australia
  • 年月日: 2013-06-24 – 2013-06-28
  • 招待講演
• [学会発表] Transcriptional control of cell growth (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto K.
  • 学会等名: International Workshop on Plant Membrane Biology 2013
  • 発表場所: Kurashiki Geibunkan Okayama, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞成長を積極的にとめるしくみ 環境変動化の成長戦略として機能するか？ (2013)
  • 著者名/発表者名: Breuer C. 杉本 慶子
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学、岡山県
• [学会発表] Transcriptional Regulation of Cell Growth in Arabidopsis (2012)
  • 著者名/発表者名: 河村彩子、Christian Breuer, 杉本慶子
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都府京都市
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] Genetic control of cell differentiation in plants (2012)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sugimoto
  • 学会等名: Keystone symposium on nuclear events in plant gene expression and signalling
  • 発表場所: ニューメキシコ州(アメリカ)(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] Transcriptional control of plant cell growth, (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto K.
  • 学会等名: The 4th NIBB-MPIPZ-TLL symposium
  • 発表場所: NIBB Okayama, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Control of cell differentiation and dedifferentiation in plants (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto K.
  • 学会等名: Plant development and environmental interactions
  • 発表場所: CBMS Ochoa, Spain
  • 招待講演
• [学会発表] 成長を止めるという戦略 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉本 慶子
  • 学会等名: 環境突破力！植物の生存戦略と成長戦略
  • 発表場所: 北海道大学、北海道
• [学会発表] Transcriptional control of plant cell growth (2011)
  • 著者名/発表者名: Christian Breuer, Ayako Kawamura, Keiko Sugimoto
  • 学会等名: International symposium on strategies of plants a gainst global environmental change
  • 発表場所: 岡山県倉敷市(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] GT-2 family transcription factors regulate cell growth in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Christian Breuer, Ayako Kawamura, Keiko Sugimoto
  • 学会等名: International conference on Arabidopsis research
  • 発表場所: ウィスコンシン州(アメリカ)
  • 年月日: 2011-06-22
• [学会発表] More cell or more cycle? Endocycle control in plant development (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sugimoto, Takashi Ishida, Christian Breuer, Ayako Kawamura, Mika Yoshimura
  • 学会等名: ICAR-International Conference for Arabidopsis Research
  • 発表場所: 横浜市、日本
• [学会発表] The trihelix transcription factor GTL1 regulates ploidy-dependent cell growth in the Arabidopsis trichome (2010)
  • 著者名/発表者名: Christian Breuer, Ayako Kawamura, Takanari Ichikawa, Rumi Tominaga-Wada, Takuji Wada, Youichi Kondou, Shu Muto, Minami Matsui, Keiko Sugimoto
  • 学会等名: ICAR-International Conference for Arabidopsis Research
  • 発表場所: 横浜市、日本(ポスター発表)
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://cellfunction.riken.jp/
• [備考] Cell Function Research Team
  • URL: http://cellfunction.riken.jp/
• [備考]
  • URL: http://labs.psc.riken.jp/cfru/Japanese/research_2.html
• [備考]
  • URL: http://labs.psc.riken.jp/cfru/Japanese/research_2.html