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植物遺伝子発現の柔軟性とシグナル応答の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 04257101
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

長田 敏行  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10012519)

研究分担者 渡辺 昭 (渡邊 昭)  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70023471)
岡田 吉美  帝京大学, 理工学部, 教授 (30011703)
中村 研三  名古屋大学, 農学部, 教授 (80164292)
三上 哲夫  北海道大学, 農学部, 教授 (50133715)
内宮 博文 (内宮 博白文)  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (50142229)
岩淵 雅樹  京都大学, 理学部, 教授 (30000839)
研究期間 (年度) 1991 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
36,500千円 (直接経費: 36,500千円)
1994年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1993年度: 13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
1992年度: 20,300千円 (直接経費: 20,300千円)
キーワード植物ホルモン / オーキシン / 伝号伝達 / 転写制御 / Gタンパク質 / タンパク質キナーゼ / ストレス応答 / タバコBY-2細胞株 / 形質転換植物 / タバコ培養細胞株BY-2 / 転写制御因子 / 細胞分化 / エリシター / トランスジェニック植物 / シロイヌナズナ / プロテインキナーゼ / タバコ
研究概要

体勢上レンガ積み構造に例えられる植物体に発達された内・外的刺激に独特の応答反応を示す現象の分子機構の解明を目的として立案された本研究組織において、研究期間終了にあたって次のような成果が得られた。まず、植物ホルモンのうち作用が最も広範かつ劇的ゆえ重要とされるオーキシンについて発現制御をする遺伝子を探索して得られた遺伝子は、グルタチオンS-トランスフェラーゼをその翻訳産物と同定したが、これはオーキシン制御の遺伝子で機能の同定された最初であった。また、やはりオーキシン制御の遺伝子で細胞増殖に関っていると推定されるGタンパク質のβ-サブユニット様の遺伝子も同定したが、これは植物で初めてのGタンパク質関連遺伝子であり、タンパク質Cキナーゼを介する新しい信号伝達経路の展開を予測させたが、同様な展開は蔗糖により誘導されるβ-アミラーゼでも、Ca依存タンパク質キナーゼの介在を予測させ、斯界に本邦発の情報として貢献できたといえる。また、植物ホルモンが形態形成に果たす役割についても遺伝子の同定がなされた。一方、植物への病原菌の感染に伴う応答機構については、エリシターに対応する受容体の同定、中間で作用するホスホイノチド代謝経路の推定もなされ、病原菌抵抗性植物の再生も試みられた。さらに、植物ウイルスであるタバコモザイクウイルスの感染に関しては、ウイルスの複製酵素領域が抵抗性を支配していること、またウイルスの細胞間移行に関する30kDaタンパク質のリン酸化が抵抗性に関与していることも示された。なお、本研究グループで広く用いられたタバコ培養細胞株BY-2は、高度な同調化が可能ということで世界18ヶ国で使われるにようなったが、その流布にあたっていは本研究グループが大いに貢献してた。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] Takahashi,Y.,Hasezawa,S.,Kusaba.M.& Nagata,T.: "Expression of the auxin-regulated parA gene in transgenic tobacco and nuclear localization of its gene products." Planta. 196. 111-117 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi,Y.,Sakai,T.,Ishida,S.& Nagata,T.: "Identification of auxin-responsive elements of parB and their expression in apices of shoot and root." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 92. in press (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Demura,T.& Fukuda,H.: "Novel vascular cell-specific genes whose expression is regulated temporally and spatially during vascular system development." Plant Cell. 6. 967-981 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata,T.,Ishida,S.,Hasezawa,S.& Takahashi,Y.: "Genes involved in the dedifferentiation of plant cells." Int.J.Dev.Biol.38. 321-327 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishiguro,S.& Nakamura,K.: "Characterization of a cDNA encoding a novel DNA-binding protein,SPF1,that recognizes SP8 sequences in the 5'upstream regione of genes coding for sporamin and β-amylase from sweet potato." Mol.Gen.Genet.244. 563-571 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujii,N.,Yokoyama,R.& Uchimiya,H.: "Analysis of the rolC promoter region involved in somatic embryogenesis-related activation in carrot cell culture." Plant Physiol.104. 1151-1157 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長田敏行: "植物プロトプラストの細胞工学" 講談社, 132 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長田敏行・内宮博文(編): "植物の遺伝子発現" 講談社, 238 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, Y., Hasezawa, S., Kusaba, M.and Nagata, T.: "Expression of the auxin-regulated ParA gene in transgenic tobacco and nuclear localization of its gene products." Planta. 196. 111-117 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, Y., Sakai, T., Ishida, S.and Nagata, T.: "Idenfification of auxin-responsive elements of parB and their expression in apices of shoot and root." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 92 (in press). (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Demura, T.and Fukuda, H.: "Novel Vascular cell-specific genes whose expression is regulated temporally and spatially during vascular system developments." Plant cell. 6. 967-981 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata, T., Ishida, S., Hasezawa, S.and Takahashi, Y.: "Genes involved in the dedifferentiation of plant cells" Int.J.Dev.Biol.38. 321-327 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishiguro, S.and Nakamura, K.: "Characterization of a cDNA encoding a novel DNA-binding protein, SPF1, that recognizes SP8 sequences in the 5' upstream regions of genes coding for sporamin and beta-amylase from sweet potato." Mol.Gen.Genet.244. 563-571 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujii, N., Yokoyama, R.and Uchimiya, H.: "Analysis of the rolC promoter region involved in somatic embryogenesis-related activation in carrot cell culture." Plant Physiology. 104. 1151-1157 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishida, S., Takahashi, Y.and Nagata, T.: "Isolation of cDNA of an auxin-regulated gene encoding a G protein beta-subunit-like protein from tobacco BY-2 cells." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 11152-11156 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, Y.and Nagata, T.: "parB : An auxin-regualted gene encoding glutathione S-transferase." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 89. 56-59 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi,Y. et al.: "Expression of the auxin-regulated parA gene in transgenic tobacco and nuclear lecalization of its gene products." Planta. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata,T. et al.: "The origin and organization of cortical microtubules during the transition from M and G_1 phases of the cell cycle as observed in highly synchronized cells of tobacco BY-2." Planta. 193. 567-572 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi,Y. et al.: "Function and modulation of expression of auxin-regulated genes." Internatl.Rev.Cytol.152. 109-138 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata,T. et al.: "Genes involved in the dedifferentiation of plant cells." Internatl.J.Develop.Biol.38. 321-327 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kidou,S. et al.: "Isolation and characterization of a rice cDNA similar to the S-phase-specific cyc07 gene." Plant Mol.Biol.24. 545-547 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Ishiguro,S.& Nakamura,K.: "Characterization of a cDNA encoding a novel DNA-binding protein, SPFl,that recognizes SP8 sequences in the 5-upstream regions of genes encoding for sporamin and β-amylase from sweet potato." Mol.Gen.Genet.244. 563-571 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 長田敏行、内宮博文(編): "植物の遺伝子発現" 長田敏行、内宮博文(編), 238 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Ishida,S.,Takahashi,Y.& Nagata,T.: "Isolation of cDNA of an auxin-regulated gene encoding a G protein β subunit-like protein from tobacco BY-2 cells." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 11152-11156 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata,T.,Ishida,S.,Hasezawa,S.& Takahashi,Y.: "Genes involved in the dedifferentiation of plant cells." Internatl.J.Develop.Biol.(in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Uchimiya,H.et al.: "Bialaphos treatment of transgenic rice plants expressing a bar gene prevents infection by the sheath blight pathogen." Bio/Technology. 34. 835-836 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Ishiguro,S.& Nakamura,K.: "Characterization of a cDNA encoding a novel DNA-binding protein that recognizes SP8 sequences in the 5'-" Mol.Gen.Genet.(in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuda,H.: "Tracheary element formation as a model system of cell differentiation." Intnatl.Rev.Cytol.136. 289-332 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaguchi-Shinozaki,K.: "A novel cis acting element in an Arabidopsis genes is involved in responsiveness to drought,low temperature or high salt stress." Plant Cell. (in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Yohsuke Takahashi: "parB:An auxin-regulated gene encoding glutathione S-transferase." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 89. 56-59 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuo Shinozaki: "Molecular cloning and nucleotide sequence of a gene encoding a myb homologue in Arabidopsis thaliana." Plant Mol.Biol.19. 493-499 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyotaka Okada: "Aspects of recent developments in mutational studies of plant signaling pathways." Cell. 70. 369-392 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Maki Kawai: "Molecular characterization of cDNA encoding for adenylate kinase of rice(Oryza sative L.)." Plant Journal. 2. 1005-1009 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Masaaki Yoshikawa: "A specific binding site on soybean membranes for a phytoalexin elicitor released from fungal cell walls by β-1,3-endoglucanaso." Plant Cell.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Hisayuki Mutsui: "A gene family,kat,encoding kinesin-like proteins in Arabidopsis thaliana and the secondary structure of KatA protein." Mol.Gen.Genet.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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