細胞外情報処理空間における細胞間・生物間情報伝達機構の解析

• 研究領域: 植物細胞壁の情報処理システム
• 研究課題/領域番号: 24114009
• 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: 熊本大学
• 研究代表者: 澤 進一郎 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (00315748)
• 研究分担者: 相田 光宏 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 准教授 (90311787)
• 研究期間 (年度): 2012-06-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 126,880千円 (直接経費: 97,600千円、間接経費: 29,280千円); 2016年度: 28,730千円 (直接経費: 22,100千円、間接経費: 6,630千円); 2015年度: 28,730千円 (直接経費: 22,100千円、間接経費: 6,630千円); 2014年度: 28,860千円 (直接経費: 22,200千円、間接経費: 6,660千円); 2013年度: 28,730千円 (直接経費: 22,100千円、間接経費: 6,630千円); 2012年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
• キーワード: シロイヌナズナ / 細胞外 / 細胞壁 / ペプチド / 植物感染性線虫 / 線虫感染 / 茎頂分裂組織 / CLE / CUC / サツマイモネコブセンチュウ / 細胞間相互作用 / 植物細胞壁 / 分裂組織 / センチュウ感染 / 生物間相互作用 / インテリジェント / 内生プログラム

研究成果の概要

物理的刺激や、病原菌・害虫感染などの外界からの刺激や、主に核内で起こる内的な発生プログラムに従って生じた局所的なシグナルを、植物がどのように解釈・統合し、器官・個体レベルでの生長制御に繋げていくのか、その分子機構は殆どわかっていなかった。そこで本研究では、細胞壁を、細胞間・生物間でおこる様々な情報のやりとりを仲介・統合する機能を持った細胞外機能空間と捉え、その植物の成長制御における役割を明らかにする。そのため、植物感染性線虫の感染機構を対象とした植物病害と、植物メリステムの活性制御に関わる内生プログラムという、異なる刺激が関わる、植物の生長制御に重要なシグナルに関わる分子機構の解明を行った。

研究成果

• [国際共同研究] INRA(フランス)
• [国際共同研究] UNIVERSIDAD DE CASTILLA LA MANCHA(スペイン)
• [国際共同研究] Gent University(ベルギー)
• [国際共同研究] Cambridge University(英国)
• [国際共同研究] Oslo University(ノルウェー)
• [雑誌論文] Chloroplastic ATP synthase builds up proton motive force for preventing reactive oxygen species production in photosystemI. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takagi, D., Amako, K., Hashiguchi, M., Fukaki, H., Ishizaki, K., Goh T., Fukao, Y., Sano, R., Kurata, T., Demura, T., Sawa, S., and Miyake C.
  • 雑誌名: Plant J. 巻: In Press.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Negative phototaxis in M. incognita (2017)
  • 著者名/発表者名: Oota, M., Gotoh, E., Endo, M., Ishida, T., Matsushita, T., and Sawa, S.
  • 雑誌名: Nem. Res. 巻: In Press.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Role of LOTR1 in nutrient transport through organization of spatial distribution of root endodermal barriers. (2017)
  • 著者名/発表者名: Li, B., Kamiya, T., Kalmbach, L., Yamagami, M., Yamaguchi, K., Shigenobu S., Sawa, S., Danku, J., Salt, D., Geldner, N., and Fujiwara, T.
  • 雑誌名: Curr. Biol. 巻: 27 ページ: 758-765
  • 査読あり
• [雑誌論文] CLE peptides and their signaling pathways in plant development. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Y., Ishida, T.,Sawa, S.
  • 雑誌名: J. Exp. Bot. 巻: 67 号: 16 ページ: 4813-4826
  • DOI: 10.1093/jxb/erw208
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Polyamine resistance is increased by mutations in a nitrate transporter gene NRT1.3 (AtNPF6.4) in Arabidopsis thaliana. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tong W, Imai A, Tabata R, Shigenobu S, Yamaguchi K, Yamada M, Hasebe M, Sawa S, Motose H, Takahashi T
  • 雑誌名: Front. Plant Sci. 巻: 7-834 ページ: 834-834
  • DOI: 10.3389/fpls.2016.00834
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Naming of Names: Guidelines for Gene Nomenclature in Marchantia (2016)
  • 著者名/発表者名: Bowman, J., Araki, T., Arteaga-Vazquez, M., Berger, F., Dolan, L., Haseloff, J., Ishizaki, K., Kyozuka, J., Lin, S.S., Nagasaki, H., Nakagami, H., Nakajima, K., Nakamura, Y., Ohashi-Ito, K., Sawa, S., Shimamura, M., Solano, R., Tsukaya, H., Ueda, T., Watanabe, Y., Yamato, K.T., Zachgo, S., and Kohchi, T.
  • 雑誌名: Plnat cell Physiology 巻: 57 号: 2 ページ: 257-261
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv193
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Three-dimensional imaging of plant organs using a simple and rapid transparency technique. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa J, Sakamoto Y, Nakagami S, Aida M, Sawa S, Matsunaga S
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 57 号: 3 ページ: 462-472
  • DOI: 10.1093/pcp/pcw027
  • NAID: 120005756556
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chemotaxis assay of plant-parasitic nematodes on a gel-filled microchannel device (2015)
  • 著者名/発表者名: Hida, H., Nishiyama, H., Sawa, S., Higashiyama, T., Arata, H.
  • 雑誌名: Sensors and Actuators 巻: B 221 ページ: 1483-1491
  • DOI: 10.1016/j.snb.2015.07.081
  • 査読あり
• [雑誌論文] BAM 1 and RECEPTOR-LIKE PROTEIN KINASE 2 constitute a signaling pathway and modulate CLE peptide-triggered growth inhibition in Arabidopsis root. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu N, Ishida T, Yamada M, Shigenobu S, Tabata R, Kinoshita A, Yamaguchi K, Hasebe M, Mitsumasu K, Sawa S,
  • 雑誌名: New phytologist 巻: 208 号: 4 ページ: 1104-1113
  • DOI: 10.1111/nph.13520
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 2.Plant peptide hormone signaling. (2015)
  • 著者名/発表者名: Motomitsu A, Sawa S, Ishida T
  • 雑誌名: Essays in Biochemistry 巻: 58 ページ: 115-131
  • DOI: 10.1042/bse0580115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular mechanisms of parasitism of plant-parasitic nematodes at apoplast. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsumasu, K., Nishiyama, H., Nakagami, S., Kanemaru, Y. and Sawa, S
  • 雑誌名: Jap. J. Pesticide Sci 巻: 40 ページ: 44-51
  • NAID: 130005096498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mystery in genetics: PUB4 gives a clue to the complex mechanism of CLV signaling pathway in the shoot apical meristem (2015)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, A., Seo, M., Kamiya, Y., and Sawa, S.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 10:6 号: 6 ページ: e1028707-e1028707
  • DOI: 10.1080/15592324.2015.1028707
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 水耕栽培によるネコブセンチュウ大量調整系とシロイヌナズナへの感染系の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama, H., Ngan, B. T., Nagakami, S., Ejima, C., Ishida, T., and Sawa, S.
  • 雑誌名: 日本線虫学会誌 巻: 45 号: 1 ページ: 45-49
  • DOI: 10.3725/jjn.45.45
  • NAID: 130005118607
  • ISSN: 0919-6765, 1882-3408
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A plant U-box protein, PUB4, regulates asymmetric cell division and cell proliferation in the root meristem. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, A, Hove, C.A., Tabata, R., Yamada, M., Shimizu, N., Ishida, T., Yamaguchi K., Shigenobu, S., Takebayashi, Y., Iuchi, S., Kobayashi, M., Kurata, T., Wada, T., Seo, M., Hasebe, M., Bilou, I., Fukuda, H., Scheres, B., Heidstra, R., Sawa, S.
  • 雑誌名: Development 巻: 142 号: 3 ページ: 444-453
  • DOI: 10.1242/dev.113167
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Maturation processes and structures of secreted peptides in plants. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tabata, R. Sawa, S.
  • 雑誌名: Front.Plant. Sci. 巻: 5 ページ: 1-6
  • DOI: 10.3389/fpls.2014.00311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light-dependent green gall formation induced by Meloidogyne incognita. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama, H., Nakagami, S., Todaka, A., Arita, T., Ishida, T., Sawa, S.
  • 雑誌名: Nematology 巻: 16 号: 8 ページ: 889-893
  • DOI: 10.1163/15685411-00002814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterotrimeric G proteins control stem cell proliferation through CLAVATA signaling in Arabidopsis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishida, T., Tabata, R., Yamada, M., Aida, M., Mitsumasu, K., Fujiwara, M., Yamaguchi, K., Shigenobu, S., Higuchi, M., Tsuji, H., Shimamoto, K., Hasebe, M., Fukuda, H., Sawa, S.
  • 雑誌名: EMBO rep. 巻: 15 号: 11 ページ: 1202-1209
  • DOI: 10.15252/embr.201438660
  • 査読あり
• [雑誌論文] CLE19 peptide activity is regulated by SUPPRESSOR OF LLP1 1-mediated C-terminal processing in endosomes in Arabidopsis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamaki, T., Betsuyaku, S., Hamasaki, R., Fujiwara, M., Fukao, Y., Fukuda, H., and Sawa, S.
  • 雑誌名: Plant J. 巻: 6 ページ: 970-981
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The function of CLE and other plant peptide hormones in root development (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada, M., and Sawa, S.
  • 雑誌名: Curr. Opin. Plant Biol. 巻: 16 ページ: 1-6
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evolutionarily conserved CLE peptide signaling in plant development, symbiosis, and parasitism. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyawaki, K.,et al.
  • 雑誌名: Curr. Opin. Plant Biol. 巻: 16 号: 5 ページ: 598-606
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2013.08.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] CLAVATA3-like genes are differentially expressed in Grape Vine (Vitis vinifera) tissues (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Tominaga-Wada, Y. Nukumizu, T. Wada, T. Sawa, T. Tetsumura
  • 雑誌名: J. Plant Physiol. 巻: 170 号: 15 ページ: 1379-1383
  • DOI: 10.1016/j.jplph.2013.04.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] SUPPRESSOR OF LLP1 1-mediated C-terminal processing is critical for CLE19 peptide activity. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Tamaki
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 76 号: 6 ページ: 970-981
  • DOI: 10.1111/tpj.12349
  • 査読あり
• [学会発表] 植物感染性線虫の誘引物質の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 澤進一郎
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] 植物感染性線虫の感染過程における細胞壁成分の機能と役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大田守浩，Allen Yi-Lun Tsai，鈴木れいら，島岡知恵，石田喬志，澤進一郎
  • 学会等名: 第58回植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2017-03-16
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular mechanisms of gall formation during nematode infection (2016)
  • 著者名/発表者名: SAWA SHINICHIRO
  • 学会等名: International Symposium 'Front Lines of Plant Cell Wall Research and Beyond'
  • 発表場所: 熱海
  • 年月日: 2016-10-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] EFC7 and EFC15 of Meloidogyne incognita are responsible for infection steps in Alabidopsis (2016)
  • 著者名/発表者名: SAWA SHINICHIRO
  • 学会等名: 32nd Symposium European Society of Nematologists
  • 発表場所: ポルト
  • 年月日: 2016-08-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] SOL1 and other peptidases are responsible for CLE peptide processing mechanisms (2016)
  • 著者名/発表者名: SAWA SHINICHIRO
  • 学会等名: 22nd International Conference on Plant Growth Substances
  • 発表場所: トロント大学
  • 年月日: 2016-06-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Analysis of Arabidopsis attractant of plant parasitic nematode, M. incognita. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Sawa
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス
  • 年月日: 2016-03-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] “TOMEI”, a simple and quick clearing method for plant tissues (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoru Nakagami 3, Yuki Katsuyama 2, Shinichiro Sawa 3, Sachihiro Matsunaga
  • 学会等名: International ERATO Higashiyama Live-Holonics Symposium and Technical Workshop 2015
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念学術交流館
  • 年月日: 2015-08-27
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of plant attracta nt of plant parasitic nematode, M. incognita (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Sawa，Satoru Nakagami, Hidetaka Nishiyama, Yumi Kanemaru, Ayane Motomitsu
  • 学会等名: Front Lines of Plant Cell Wall Research
  • 発表場所: 東大寺総合文化センター
  • 年月日: 2015-03-20 – 2015-03-21
• [学会発表] Molecular dissection of CLE signaling pathway in Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Sawa
  • 学会等名: Cambridge University
  • 発表場所: Cambridge University
  • 年月日: 2015-03-02
• [学会発表] Molecular dissection of the CLE signaling pathway on the infection steps of the M. incognita. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinichrio Sawa, Ayane motomitsu, Hidetaka Nishiyama, Tomomi Sagara, Yumi Kanemaru, Satoru Nakagami, and Takashi Ishida
  • 学会等名: 日韓合同線虫学シンポジウム
  • 発表場所: 文部科学省研究交流センター
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-19
• [学会発表] Comprehensive genetic analysis of CLV3 downstream pathway in Arabidopsis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Sawa
  • 学会等名: 第４７回日本発生生物学会
  • 発表場所: WINC AICHI
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [学会発表] 植物感染性線虫の感染分子機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤進一郎、光増可奈子
  • 学会等名: 日本農薬学会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] Comprehensive genetic analysis of CLV3 downstream pathway in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Sawa
  • 学会等名: INTERNATIONAL KICK-OFF SYMPOSIUM FOR ISMCBC
  • 発表場所: Kusunoki Reception Room, Kumamoto University
  • 年月日: 2013-12-02
• [学会発表] Participation of the cell wall interface in intercellular signaling in plants (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Sawa
  • 学会等名: nternational Cell Wall Integrity Symposium
  • 発表場所: KKR Kamakura Wakamiya
  • 年月日: 2013-10-31
• [学会発表] Carboxypeptidase in CLE peptide maturation step,and CLE signaling molecules in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Sawa
  • 学会等名: 21ST Conference of the International Plant Growth Substances Association
  • 発表場所: The Shanghai International Conference Center(China)
• [学会発表] シロイヌナズナの幹細胞活性を規定するCLV3ペプチドホルモンシグナル伝達因子の順遺伝学による網羅的探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤進一郎,志水法子,江島千佳,西山英孝,石田喬志
  • 学会等名: 日本生化学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] Participation of the cell wall interface in intercellular signaling in plants (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Sawa
  • 学会等名: International Cell Wall Integrity Symposium
  • 発表場所: KKR Kamakura Wakamiya
• [図書] 植物ゲノム解析、次世代シーケンサー活用術 (2016)
  • 著者名/発表者名: 重信秀治、澤進一郎、栗原志、持田恵一、上原（山口）由紀子、高木宏樹、阿部陽、寺内良平、関原明、高橋聡史
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 細胞外空間（細胞壁）に注目した植物寄生性線虫の感染分子機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 光増可奈子，西山英孝，中上知，金丸由実，澤進一郎
  • 出版者: 日本農薬学会誌
• [図書] Analysis of attractant of plant parasitic nematode (2016)
  • 著者名/発表者名: Sawa, S
  • 出版者: Soy Protein Research
• [備考] 澤研究室ホームページ
  • URL: http://www.sci.kumamoto-u.ac.jp/~sawa/