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シロイヌナズナの表皮分化を制御する位置情報伝達経路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J00702
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 植物分子・生理科学
研究機関大阪大学

研究代表者

飯田 浩行  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード位置情報 / 胚発生 / シロイヌナズナ / 表皮 / 植物
研究実績の概要

最外層依存的な表皮分化を理解するために、表皮運命のマスター転写因子ATML1の活性が最外層に限定されるしくみの解明を目指した。
1)葉の表皮を除去することにより最外層になった葉肉細胞で、ATML1プロモーター活性が上昇する現象(RISE現象)を昨年度までに明らかにしていた。今年度、RISE現象に必要なシグナル経路を同定するために、表皮除去後の植物を様々なシグナル阻害剤で処理した。その結果、MAPK経路やタンパク質分解がRISE現象に必要であることが示唆された。
2)ATML1タンパク質の蓄積や核局在が胚内部では最外層に比べて弱いことから、ATML1が転写後抑制を受けることが示唆されていた。今年度は、核局在に核内・核外輸送が必要であるかを検証した。薬剤処理により核外輸送を阻害すると、ATML1タンパク質の核への蓄積が強くなったことから、ATML1の細胞質への蓄積には、核-細胞質シャトリングが必要であることが明らかになった。さらに昨年度、ドメイン解析により最外層での核局在制御にはドメインIIが必要であることも見出していた。今年度は、胚内部での核局在制御に必要なドメインを探索するために、ドメインを欠失したATML1の発現を胚全体で誘導できる形質転換体を作出した。その結果、胚内部ではドメインIIだけではなくドメインIIIも核局在制御に必要であることがわかった。
3)昨年度までに、ATML1の上流因子を探索するために、ATML1の発現パターンが異常な変異体候補を取得していた。今年度は、変異体候補の表現型をより詳細に観察するとともに、マッピングを行った。現在、原因遺伝子をコードする染色体領域を決定しつつある。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ATML1 activity is restricted to the outermost cells of the embryo through post-transcriptional repressions2019

    • 著者名/発表者名
      Iida Hiroyuki、Yoshida Ayaka、Takada Shinobu
    • 雑誌名

      Development

      巻: 146 号: 4

    • DOI

      10.1242/dev.169300

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 一層の表皮が作られるしくみ:マスター転写因子ATML1の上流・下流因子の解明2019

    • 著者名/発表者名
      飯田浩行, 吉田彩香, 髙田希, 伊藤みはる, Gerd Juergens, 髙田忍
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 表皮分化のマスター遺伝子AMTL1の活性を最外層に限定する制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      飯田浩行, 吉田彩香, Gerd Juergens, 髙田忍
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ATML1 activity is restricted to the outermost cells to enable a single epidermal layer formation2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Iida, Ayaka Yoshida, Shinobu Takada
    • 学会等名
      29th International Conference on Arabidopsis Research
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of the ATML1 activity for the single epidermal layer formation2018

    • 著者名/発表者名
      飯田浩行, 吉田彩香, Gerd Juergens, 高田忍
    • 学会等名
      第59回 日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Single epidermal layer formation in plants: identification of regulators acting upstream and downstream of ATML12018

    • 著者名/発表者名
      飯田浩行, 吉田彩香, 高田希, 高田忍
    • 学会等名
      第59回 日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 表皮分化のマスター遺伝子ATML1の活性制御について2017

    • 著者名/発表者名
      飯田浩行, 吉田彩香, Gerd Juergens, 高田忍
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 受容体型キナーゼACR4はATML1下流で表皮分化を正に制御している2017

    • 著者名/発表者名
      高田忍, 吉田彩香, 飯田浩行, 高田希
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Position-dependent gene activation in the outermost cells - single epidermal layer formation in Arabidopsis thaliana2017

    • 著者名/発表者名
      飯田浩行
    • 学会等名
      新学術領域研究「植物発生ロジック」若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Position-dependent gene activation in the outermost cells - single epidermal layer formation in Arabidopsis thaliana - poster2017

    • 著者名/発表者名
      飯田浩行
    • 学会等名
      新学術領域研究「植物発生ロジック」若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 表皮分化のマスター転写因子の活性を最外層に限定するしくみ2017

    • 著者名/発表者名
      飯田浩行、吉田彩香、Gerd Juergens、髙田忍
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 表皮分化のマスター遺伝子ATML1の最外層特異的な活性を決める多階層制御2017

    • 著者名/発表者名
      飯田浩行、髙田希、吉田彩香、Gerd Juergens、髙田忍
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Cell fate specification during plant organogenesis2016

    • 著者名/発表者名
      飯田浩行
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Biomedicine Conference NTHU-OU bilateral symposium
    • 発表場所
      國立清華大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulatory logics for the formation of a single epidermal layer2016

    • 著者名/発表者名
      飯田浩行
    • 学会等名
      新学術領域「植物発生ロジック」若手ワークショップ
    • 発表場所
      ラフォーレ修善寺
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 植物が体の表面にだけ表皮を作るしくみを発見! - リソウ - ResOU

    • URL

      https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2019/20190418_1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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