微生物型情報伝達機構・二成分制御系の普遍的体系化

• 研究課題/領域番号: 16208009
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 水野 猛 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (10174038)
• 研究分担者: 山篠 貴史 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教 (00314005) ; 山田 寿美 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助手 (30089859)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 49,010千円 (直接経費: 37,700千円、間接経費: 11,310千円); 2007年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円); 2006年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円); 2005年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円); 2004年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
• キーワード: 二成分情報伝達系 / リン酸リレー / 環境応答 / カビ / シロイヌナズナ / 植物ホルモン / 植物時計 / 植物 / オルガネラ分化 / 情報伝達 / サイトカイニン / 二成分情報伝達 / 酸化ストレス / 酵母 / 高等植物 / シグナル伝達 / 大腸菌 / 時計分子機構 / 嫌気応答 / 開花制御 / 浸透圧応答

研究概要

(A)サイトカイニン初発情報伝達分子機構の解明と維管束分化統御機構:シロイヌナズナの対象としてこの数年間における研究を集大成することで、サイトカイニンの受容体を含む初発情報伝達分子機構のフレームワークを構築することができた(図参照)。AHK2/3/5→AHP1/2/3/5/→ARRI/10/12が根幹となる経路であることが主に遺伝学的な解析から未唆された。同時に根におけるこのサイトカイニン応答情報伝達系は前形成層の原生木部への分化制御(サイトカイニンによる抑制的制御)に深く関わっていることが示唆された。
(B)時計分子機講の解明と植物の光環境応答制御機構:シロイヌナズナを対象とした最近の研究から植物のもつ概日時計の分子機構の本質にせまる知見が蓄積しつつあり、時計分子モデルの構築も可能な段階に迫りつつある。我々も時計関連因子擬似レスポンスレギュレターPRR因子群の発見とその機能解析を介して、この間の研究の進展に大きく貢献してきた。本年度は我々独自の時計分子モデルを提唱し、その分子基盤を遺伝学的に精査すると同時に光り環境応答と関連したオルガネラ(クロロプラスト)や植物器官(花芽)の分化統御に関わる時計機能の重要性を示唆する知見を蓄積した。
(C)糸状菌におけるリン酸リレー情報伝達機構:最近になり、糸状菌(カビ)の全ゲノム配列が病原菌や有用カビの何種類かに関して決定された。そこで、麹カビに近縁のモデルカビであるA. nidlunsに関して、そのゲノムに見いだされる二成分制御系関連遺伝子群に関するバイオインフォーマティクス的解析を行った。その結果、本糸状菌の二成分制御系関連遺伝子群の俯瞰的リストを作成することができた。また、これら遺伝子(SskA, SrrA, SrrB, SrrCと命名)を欠損した変異株を作成し、その生理的表現型を解析した。その結果、SskA, SrrAともに酸化ストレス応答に密接に関わっていることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Genetic linkages between circadian clock-associated components and phytochrome-depe ndent red light-signal transduction in Arabidopsis thaliana. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ito, et l.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 48 ページ: 971-983
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic linkages of the circadian clock-associated genes, TOC1, CCA1, and LHY, in the photoperiodic control of flowering time in Arabidopsis thaliana. (2007)
  • 著者名/発表者名: Niwa, et. al.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 48 ページ: 925-937
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Type-B ARR transritprion factors, ARR10 and ARR12, are implicated in cytokinin-mediated regulation of protoxylem differentiation in roots of Arabidopsis thaliana (2007)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama, A., et. al.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 48 ページ: 84-96
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Comparative overviews as to clock-associated genes of Arabidopsis thaliana and Oryza sativa (2007)
  • 著者名/発表者名: Murakami, M., Tago, Y., Yamashino, T., Mizuno, T
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 48 ページ: 110-121
  • NAID: 10018520421
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] ARKS His-kinase regulates root elongation through an ETR1-dependent integrated abscisic acid and ethylene signaling pathway in Arabidopsis thaliana (2007)
  • 著者名/発表者名: Iwama, A., Yamashino, T., Tanaka, Y., Sakakibara, H., Kakimoto, T., Sato, S., Kato, T., Tabata, S., Nagatani, A., Mizuno, T
  • 雑誌名: Plant Cell Phvsiol 48 ページ: 375-380
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The SskA and SrrA response regulators are implicated in oxidative stress response of hyphae and asexual spores in the phosphorelay signaling network of Aspergillus nidulands (2007)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara, D., Asano, Y., Mad, J., Furukawa, K., Kanamaru, K., Kato., M., Abe, K., Kobayashi, T., Yamashino, T., Mizuno, T
  • 雑誌名: Biosci. BiotechnoL Biochem 71 ページ: 44-847
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Characterization of NikA histidine kinase implicated in the phosphorelay signal transduction of Aspergillus nidulans with sepcial reference to fungicide responses (2007)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara, D., Matsubayashi, Y., Marui, J., Furukawa, K., Yamashino, T., Kanamaru, K., Kato, M., Abe, K., Kobayashi, T., Mizuno, T
  • 雑誌名: Biosci. BiotechnoL Biochem 71 ページ: 1003-1014
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Arabidopsis clock-associated pseudo-response regulatorsPRR9, PRR7, and PRR5 coodinately and positively regulate flowering time through the canonical CONSTANS-dependent photoperiodic pathway (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakamichi, N., Kita, M., Niinuma, K., Ito, S., Yamashino, T., Mizoguchi, T., Mizuno, T
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 48 ページ: 822-832
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genetic linkages between circadian clock-associated components and phytochrome-depe ndent red light-signal transduction in Arabidopsis thaliana (2007)
  • 著者名/発表者名: Ito, S., Nakamichi, N., Nakamura, Y., Niwa, Y., Kato, T., Murakami, M., Kita, M., Mizoguchi, T., Niinuma, K., Yamashino, T., Mizuno, T
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 48 ページ: 971-983
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genetic linkages of the circadian clock-associated genes, TOC1, CCA1, and LHY, in the photoperiodic control of flowering time in Arabidopsis thaliana (2007)
  • 著者名/発表者名: Niwa, Y., Ito, S., Nakamichi, N., Mizoguchi, T., Niinuma, K., Yamashino, T., Mizuno, T
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 48 ページ: 925-937
  • NAID: 10027002849
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Rhythmic and light-inducible appearance of clock-associated pseudo-response regulator protein PRR9 through programmed degradation in the dark in Arabidopsis thaliana (2007)
  • 著者名/発表者名: Ito, S., Nakamichi, N., Kiba, T., Yamashino, T., Mizuno, T
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 48 ページ: 1644-1651
  • NAID: 10027005794
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification of amino acid substitutions that render the Arabidopsis cytokinin receptor histidine kinase AHK4 constitutively active (2007)
  • 著者名/発表者名: Miwa, K., Ishikawa, K., Terada, K., Yamada, H., Suzuki, T., Yamashino, T., Mizuno, T
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 48 ページ: 1809-1814
  • NAID: 10027006480
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Type-B ARR transritprion factors, ARR10 and ARR12, are implicated in cytokinin-mediated regulation of protoxylem differentiation in roots of Arabidopsis thaliana. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama, et. al.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 48 ページ: 84-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] AHK5 His-kinase regulates root elongation through an ETR1-dependent integrated abscisic acid and ethylene signaling pathway in Arabidopsis thaliana. (2007)
  • 著者名/発表者名: Iwama, et. al.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 48 ページ: 375-380
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a unique GATA gamily gene that responds to both light and cytokinin in Arabidopsis thaliana. (2007)
  • 著者名/発表者名: Naito, et. al.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 71 ページ: 1557-1560
  • 査読あり
• [雑誌論文] The SskA and SrrA response regulators are implicated in oxidative stress response of hyphae and asexual spores in the phosphorelay signaling network of Aspergillus nidulans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara, D., Mizuno.T.(10/10)
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 71(印刷中)
  • NAID: 10027513743
• [雑誌論文] Characterization of NikA histidine kinase implicated in the phosphorelay signal transduction of Aspeergillus nidulans with special reference to fungicide responses. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara, D., Mizuno T.(10/10)
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 71(印刷中)
• [雑誌論文] PRR5(PSEUOD-RESPONSE REGULATOR 5)plays antagonistic roles to CCA1(CIRCADAIN CLOCK-ASSOCIATED 1)in Arabidopsis thaliana. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fujimori, T, Mizuno, T.(4/4)
  • 雑誌名: Bioci.Biotechnol.Biochem. 69 ページ: 426-430
• [雑誌論文] Molecular dissection of the promoter of the light-induced and circadian-controlled APRR9 gene encoding a clock-associated component of Arabidopsis thaliana. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ito S, Mizuno T.(6/6)
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biachem. 69 ページ: 382-390
  • NAID: 130000030430
• [雑誌論文] Circadian-associated rice pseudo-response regulators(OsPRRs) : Information on the control of flowering time. (2005)
  • 著者名/発表者名: Murakami, M., Mizuno, T.(5/5)
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochezn. 69 ページ: 410-414
• [雑誌論文] Molecular basis for promoter selectivity of the transcriptional activator OmpR of Escherichia coli : lsolation of mutants that can activate the non-cognate kdpABC promoter. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, K, Mizuno, T.(3/3)
  • 雑誌名: J.Biochem. 137 ページ: 51-59
• [雑誌論文] Crystal structure of the protein histidine phosphatase SixA in the multistep His-Asp phosphorelay. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hamada, K.Mizuno, T.(5/6)
  • 雑誌名: Genes Cells 10 ページ: 1-11
• [雑誌論文] Combinatorial microarray analysis revealing Arabidopsis genes implicated in cytokinin responses through the His-to-Asp phosphorelay circuitry. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kiba, T., Mizuno, T.(6/6)
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 46 ページ: 339-355
  • NAID: 10014431137
• [雑誌論文] Molecular basis for promoter selectivity of the transcriptional activator OmpR of Escherichia coli. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohashi K.その他
  • 雑誌名: J.Biochem.(Tokyo) 137 ページ: 51-59
• [雑誌論文] Crystal structure of the protein histidine phosphatase SixA in the multistep His-Asp phosphorelay. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hamada K.その他
  • 雑誌名: Genes Cells 10 ページ: 1-11
• [雑誌論文] Combinatorial microarray analysis revealing Arabidopsis genes implicated in cytokinin responses through the His-to-Asp phosphorelay circuitry. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kiba, T.その他
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 46 ページ: 339-355
• [雑誌論文] Circadian-associated rice pseudo response regulators (OsPRRs) : information on the control of flowering time. (2005)
  • 著者名/発表者名: Murakami M.その他
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 69 ページ: 410-414
• [雑誌論文] Molecular dissection of the promoter of the light-induced and circadian-controlled APRR9 gene encoding a clock-associated component of Arabidopsis thaliana. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ito S.その他
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 69 ページ: 382-390
• [雑誌論文] A genome-wide view of the Escherichia coli BasS-BasR two-component system implicated in iron-responses. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara H.その他
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 68 ページ: 1758-1767
• [学会発表] シロイヌナズナ初期光形態形成におけるRSM1とHLS1の機能相関 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜口、他
  • 学会等名: 植物生理学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-03-22
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるサイトカイニン情報伝達に関わるARR転写遺伝子の遺伝学的解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石田 他
  • 学会等名: 植物生理学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-03-22