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植物プログラム細胞死の誘導・実行の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 15370018
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物生理・分子
研究機関東京大学

研究代表者

福田 裕穂  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10165293)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
15,400千円 (直接経費: 15,400千円)
2004年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
2003年度: 9,700千円 (直接経費: 9,700千円)
キーワードヒャクニチソウ / ブラシノステロイド / プログラム細胞死 / 管状要素 / ヌクレアーゼ / リパーゼ / システインプロテアーゼ / マイクロアレイ / S1ヌクレアーゼ / プロモーター
研究概要

1.ブラシノステロイドによる遺伝子発現誘導のマイクロアレイ解析:ヒャクニチソウ管状要素分化系におけるブラシノステロイド誘導遺伝子発現を、マイクロアレイ解析法を用いて網羅的に解析した。その結果、細胞死特異的遺伝子は一斉かつ速やかにブラシノステロイドにより発現誘導がかかることが明らかとなった。
2.細胞死特異的遺伝子の遺伝子発現制御機構の解析:システインプロテアーゼ遺伝子ZCP4を細胞死の分子マーカーとして用い、管状要素分化特異的発現を誘導するシス配列、Tracheary Element Regulating cis Element, TEREを同定した。この領域は細胞死特異的遺伝子のみならず二次細胞壁形成に関与する管状要素特異的遺伝子にも保存されており、細胞死と二次壁形成の協調の分子基盤の一つになっていると考えられた。さらにTEREに結合する転写制御因子の単離を目指した解析を行い、これに成功した。単離した因子はいずれもbZIPタイプの転写因子であった。
3.ヌクレアーゼの解析:シロイヌナズナのS1ヌクレアーゼ遺伝子全5種(BFN1-BFN5)のプロモーター解析を行った。その結果、BFN1は未成熟な管状要素特異的に発現したが、他の4種は維管束特異的発現を示さなかった。また、プログラム細胞死が予想される組織で様々なS1ヌクレアーゼ遺伝子が発現しており、各の細胞死過程で特徴的なS1ヌクレアーゼが働いている可能性が示唆された。細胞死に先立って一過的に活性が上昇するカルシウム依存性ヌクレアーゼに関連して、2種の候補遺伝子の同定に成功した。
4.核局在リパーゼの機能解析:管状要素分化特異的核局在リパーゼの発現解析と機能解析を、シロイヌナズナを用いて行った。この遺伝子は管状要素特異的な発現を示し、この遺伝子の過剰発現は維管束の異常を引き起こすことから、管状要素の細胞死過程で機能している可能性が強く示唆された。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (40件) 図書 (4件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Involvement of extracellular dilignols in lignification during tracheary element differentiation of isolated Zinnia mesophyll cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga, N.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 46

      ページ: 224-232

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Membrane-anchored prolyl hydroxylase with an export signal from the endoplasmic reticulum.2005

    • 著者名/発表者名
      Yuasa, K.
    • 雑誌名

      Plant J. 41

      ページ: 81-94

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The ATE genes are responsible for the repression of the transdifferentiation into xylem cells in Arabidopsis.2005

    • 著者名/発表者名
      Sawa, S.
    • 雑誌名

      Plant Physiol. 137

      ページ: 141-148

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] VAN3 ARE-GAP-mediated vesicle transport is involved in leaf vascular network formation.2005

    • 著者名/発表者名
      Koizumi, K.
    • 雑誌名

      Development 132

      ページ: 1699-1711

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Involvement of extra cellular dilignols in lignification during tracheary element differentiation of isolated Zinnia mesophyll cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga, N.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 46

      ページ: 224-232

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] VAN3 ARF-GAP-mediated vesicle transport is involved in leaf vascular network formation.2005

    • 著者名/発表者名
      Koizumi, K.
    • 雑誌名

      Development 132

      ページ: 1699-1711

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Involvement of extracellular dilignols in lignification during tracheary element differentiation of isolated Zinnia mesophyll cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga, N., Sakakibara, N., Umezawa, T., Ito, Y., Fukuda, H., Sato, Y.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 46

      ページ: 224-232

    • NAID

      80017181359

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Membrane-anchored prolyl hydroxylase with an export signal from the endoplasmic reticulum.2005

    • 著者名/発表者名
      Yuasa, K., Toyooka, K., Fukuda, H., Matsuoka, K.
    • 雑誌名

      Plant J. 41

      ページ: 81-94

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The ATE genes are responsible for the repression of the trans-differentiation into xylem cells in Arabidopsis.2005

    • 著者名/発表者名
      Sawa, S., Demura, T., Horiguchi, G., Kubo, M., Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Plant Physiol. 137

      ページ: 141-148

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] VAN3 ARF-GAP-mediated vesicle transport is involved in leaf vascular network formation.2005

    • 著者名/発表者名
      Koizumi, K., Naramoto, S., Sawa, S., Yahara, N., Ueda, T., Nakano, A., Sugiyama, M., Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Development (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Immunocytochemical localization of polygalacturonase during tracheary element differentiation in Zinnia elegans.2004

    • 著者名/発表者名
      Nakashima, J.
    • 雑誌名

      Planta 218

      ページ: 729-739

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Expression of photosynthesis-related genes and their regulation by light during somatic embryogenesis in Daucus carota.2004

    • 著者名/発表者名
      Nara-Sato, K.
    • 雑誌名

      Planta 219

      ページ: 23-31

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Trypsin-like endopeptidase activity is induced in the last stage of Tracheary element differentiation of Zinnia cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Minami, A.
    • 雑誌名

      Plant Biotech. 21

      ページ: 47-52

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Over-expression of a novel small peptide ROTUNDIFOLIA4 decreases cell proliferation and alters leaf shape in Arabidopsis.2004

    • 著者名/発表者名
      Narita, N.N.
    • 雑誌名

      Plant J. 38

      ページ: 699-713

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A proteoglycan mediates inductive interaction during plant vascular development.2004

    • 著者名/発表者名
      Motose, H.
    • 雑誌名

      Nature 429

      ページ: 873-878

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Signals that govern plant vascular cell differentiation.2004

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Nature Rev.Mol.Cell Biol. 5

      ページ: 379-391

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Establishment of a new Zinnia experimental system including separation of the distinct cell population with flow cytometry ant its culture.2004

    • 著者名/発表者名
      Ito, Y.
    • 雑誌名

      Plant Biotech. 21

      ページ: 103-108

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transfer of phenylpropanoids via the medium between xylem cells in Zinnia xylogenic culture.2004

    • 著者名/発表者名
      Ito, Y.
    • 雑誌名

      Plant Biotech. 21

      ページ: 205-213

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spatial and temporal tracing of vessel differentiation in young Arabidopsis seedlings by the expression of an immature tracheary element-specific promoter.2004

    • 著者名/発表者名
      Pyo, H.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 45

      ページ: 1529-1536

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A comprehensive gene expression analysis toward the understanding of growth and differentiation of tobacco BY-2 cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka, K.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 45

      ページ: 1280-1289

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification and molecular characterization of novel anther-specific genes in Oryza sativa, L. by using cDNA microarray.2004

    • 著者名/発表者名
      Endo, M.
    • 雑誌名

      Genes Genet.Syst. 79

      ページ: 213-226

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 維管束形成を制御するシグナル分子2004

    • 著者名/発表者名
      本瀬宏康
    • 雑誌名

      植物の生長調節 39

      ページ: 50-57

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A new endopeptidase activity induced in the last stage of tracheary element differentiation of Zinnia cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Minami, A.
    • 雑誌名

      Plant Biotech. 21

      ページ: 47-52

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transfer of phenylpropanoids via the medium between x ylem cells in Zinnia xylogenic culture.2004

    • 著者名/発表者名
      Ito, Y.
    • 雑誌名

      Plant Biotech. 21

      ページ: 205-213

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification and molecular characterization of novel anther-specific genes in Oryza sativa, L.by using cDNA microarray.2004

    • 著者名/発表者名
      Endo, M.
    • 雑誌名

      Genes Genet.Syst. 79

      ページ: 213-226

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ikansoku-keisei we seigyo suru signal-bun'shi.2004

    • 著者名/発表者名
      Motose, K.
    • 雑誌名

      Shokubutsu no Seichou-chousetsu 39

      ページ: 50-57

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Shokubutsu-Hormon no Signal-dentatsu.2004

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Shokubutsu-Saibou-Kougaku Series 20 (Shujun-sha)

      ページ: 243-243

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immunocytochemical localization of polygalacturonase during tracheary element differentiation in Zinnia elegans.2004

    • 著者名/発表者名
      Nakashima, J., Endo, S., Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Planta 218

      ページ: 729-739

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Expression of photosynthesis-related genes and their regulation by light during somatic embryogenesis in Daucus carota.2004

    • 著者名/発表者名
      Nara-Sato, K., Demura, T., Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Planta 219

      ページ: 23-31

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Over-expression of a novel small peptide ROTUNDIFOLIA4 decreases cell proliferation and alters leaf shape in Arabidopsis.2004

    • 著者名/発表者名
      Narita, N.N., Moore, S., Horiguchi, G., Kubo, M., Demura, T., Fukuda, H., Goodrich, J., Tsukaya, H.
    • 雑誌名

      Plant J. 38

      ページ: 699-713

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A proteoglycan mediates inductive interaction during plant vascular development.2004

    • 著者名/発表者名
      Motose, H., Sugiyama, M., Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Nature 429

      ページ: 873-878

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A new endopeptidase activity induced in the last stage of tracheary element differentiation of Zinnia cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Minami, A., Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Plant Biotech. 21

      ページ: 47-52

    • NAID

      130000064323

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Establishment of a new Zinnia experimental system including separation of the distinct cell population with flow cytometry ant its culture.2004

    • 著者名/発表者名
      Ito, Y., Ino, R, Yoshida, S., Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Plant Biotech. 21

      ページ: 103-108

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Transfer of phenylpropanoids via the medium between xylem cells in Zinnia xylogenic culture.2004

    • 著者名/発表者名
      Ito, Y., Tokunaga, N., Sato, Y., Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Plant Biotech. 21

      ページ: 205-213

    • NAID

      10013522797

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Spatial and temporal tracing of vessel differentiation in young Arabidopsis seedlings by the expression of an immature tracheary element-specific promoter.2004

    • 著者名/発表者名
      Pyo, H., Demura, T., Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 45

      ページ: 1529-1536

    • NAID

      10013774790

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A comprehensive gene expression analysis toward the understanding of growth and differentiation of tobacco BY-2 cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka, K., Demura, D., Galis, I., Horiguchi, T., Sasaki, M., Tashiro, G., Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 45

      ページ: 1280-1289

    • NAID

      10013734871

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification and molecular characterization of novel anther-specific genes in Oryza sativa, L. by using cDNA microarray.2004

    • 著者名/発表者名
      Endo, M., Tsuchiya, T., Saito, H., Matsubara, H., Hakozaki, H., Masuko, H., Kamada, M., Higashitani, A., Takahashi, H., Fukuda, H., Demura, T., Watanabe, M.
    • 雑誌名

      Genes Genet.Syst. 79

      ページ: 213-226

    • NAID

      130000062132

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 維管束形成を制御するシグナル分子2004

    • 著者名/発表者名
      本瀬宏康, 福田裕穂
    • 雑誌名

      植物の生長調節 39

      ページ: 50-57

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] HD-Zip III homeobox genes that include a novel member, ZeHB-13 (Zinnia)/ATHB-15 (Arabidopsis), are involved in procambium and xylem cell differentiation.2003

    • 著者名/発表者名
      Ito-Ohashi, K.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 44

      ページ: 1350-1358

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] HD-Zip III homeobox genes that include a novel member, ZeHB-13 (Zinnia)/ATHB-15 (Arabidopsis), are involved in procambium and xylem cell differentiation.2003

    • 著者名/発表者名
      Ito-Ohashi
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 44

      ページ: 1350-1358

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] 植物細胞工学シリーズ20、植物ホルモンのシグナル伝達2004

    • 著者名/発表者名
      福田裕穂
    • 総ページ数
      243
    • 出版者
      秀潤社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] 植物細胞工学シリーズ20 植物ホルモンのシグナル伝達2004

    • 著者名/発表者名
      福田裕穂, 町田泰則, 神谷勇治, 柿本辰男
    • 総ページ数
      243
    • 出版者
      秀潤社
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Programmed Cell Death in Plants (J.Gray ed.)2003

    • 著者名/発表者名
      Obara, K.
    • 総ページ数
      287
    • 出版者
      Blackwell Publishing Ltd. UK
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Programmed Cell Death in Plants (J.Gray ed.)2003

    • 著者名/発表者名
      Obara, K.
    • 総ページ数
      287
    • 出版者
      Blackwell Publishing Ltd.UK
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito-Ohashi, K., Fukuda, H.: "HD-Zip III homeobox genes that include a novel member, ZeHB-13 (Zinnia)/ATHB-15 (Arabidopsis), are involved in procambium and xylem cell differentiation"Plant Cell Physiol.. 44. 1350-1358 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakashima, J., Endo, S., Fukuda, H.: "Immunocytochemical localization of polygalacturonase during tracheary element differentiation in Zinnia elegans."Planta. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nara-Sato, K., Demura, T., Fukuda, H.: "Expression of photosynthesis-related genes and their regulation by light during somatic embryogenesis in Daucus carota"Planta. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Minami, A., Fukuda, H.: "Trypsin-like endopeptidase activity is induced in the last stage of trachear element differentiation of Zinnia cells."Plant Biotech.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Narita, N.N., Moore, S., Horiguchi, G., Kubo, M., Demura, T., Fukuda, H., Goodrich, J., Tsukaya, H.: "Over-expression of a novel small peptide ROTUNDIFOLIA4 decreases cell proliferation and alters leaf shape in Arabidopsis."Plant J.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Obara.K., Fukuda, H.: "What Plant Cell Die (J.Gray ed.)"Sheffield Academic Press, UK. 287 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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