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転写制御因子群による光合成装置形成のオン・オフ制御の分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07393
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 植物分子・生理科学
研究機関東京大学

研究代表者

増田 建  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00242305)

研究協力者 清水 隆之  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード葉緑体 / クロロフィル / 転写因子 / 核コード光合成関連遺伝子 / 共発現 / 光合成 / 葉緑体形成 / 発現制御
研究成果の概要

本研究では、葉緑体分化において、光合成遺伝子の協調的な転写調節に関わる転写制御因子群による光合成装置形成のオン・オフ制御の分子メカニズムの解明を目的として解析を行った。その結果、GARP型転写因子GLKとGATA型転写因子GNC/CGAが異なる標的遺伝子の発現を活性化することで、光化学系の構築に異なる役割を果たすことを明らかにした。さらに新たなGLK結合配列を予測することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、葉緑体分化および光合成装置形成の制御機構を明らかにする上で重要な学術的意義を持つだけでなく、植物に新たな光合成組織を創出する技術にも繋がり、将来における農学的な応用にも発展させることが期待できる。実際、葉緑体分化を促進させた植物体では、その光合成能力が向上するだけでなく、病虫害に対する抵抗性が高まることが最近明らかとなってきており、その応用価値は非常に高い。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Galactolipids are essential for internal membrane transformation during etioplast-to-chloroplast differentiation2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii Sho, Nagata Noriko, Masuda Tatsuru, Wada Hajime, Kobayashi Koichi
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1224-1238

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz041

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] エチオプラストの発達と葉緑体への分化過程におけるガラクト脂質の役割2018

    • 著者名/発表者名
      藤井祥、永田典子、増田建、和田元、小林康一
    • 雑誌名

      光合成研究

      巻: 28 ページ: 139-147

    • NAID

      40021773961

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Monogalactosyldiacylglycerol facilitates synthesis of photoactive protochlorophyllide in etioplasts.2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii, S., Kobayashi, K., Nagata, N., Masuda, T., and Wada, H.
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 174 号: 4 ページ: 2183-2198

    • DOI

      10.1104/pp.17.00304

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shoot removal induces chloroplast development in roots via cytokinin signaling2017

    • 著者名/発表者名
      Koichi Kobayashi, Ai Ohnishi, Daichi Sasaki, Sho Fujii, Akira Iwase, Keiko Sugimoto, Tatsuru Masuda and Hajime Wada
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 173 号: 4 ページ: 2340-2355

    • DOI

      10.1104/pp.16.01368

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Allocation of Heme Is Differentially Regulated by Ferrochelatase Isoforms in Arabidopsis Cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Espinas, N. A., Kobayashi, K., Sato, Y., Mochizuki, N., Takahashi, K., Tanaka, R., & Masuda, T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 7 ページ: 1326-1326

    • DOI

      10.3389/fpls.2016.01326

    • NAID

      120005980877

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] GUN1 regulates tetrapyrrole biosynthesis in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Masuda T, Shimizu T, Mochizuki N, Nagatani A, Watanabe S, Kacprzak S, Okamoto H, Terry MJ
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会およびシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Tetrapyrrole-binding properties of GUN1 in Arabidopsis2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu T, Shimada T, Tanaka K, Mochizuki N, Watanabe S, Masuda T
    • 学会等名
      Gordon Research Conference: Chemistry and Biology of Tetrapyrroles
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biochemical characterization of GUN1 in Arabidopsis2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu T, Mochizuki N, Watanabe S, Shimada T, Tanaka K, Hayashi Y, Arai M, Masuda T
    • 学会等名
      Conference Jacque-Monod: Retrograde signalling from emdosymbiotic organelles
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cytokinin enhances photosystem assembly in Arabidopsis roots via transcriptional regulation2018

    • 著者名/発表者名
      Dwi Andi Listiawan, Takeshi Obayashi, Koichi Kobayashi and Tatsuru Masuda
    • 学会等名
      第59回植物生理学会年会およびシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Biochemical characterization of GUN1 protein in Arabidopsis2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Shimizu, Saumya Awasthi, Tomohiro Shimada, Kan Tanaka, Nobuyoshi Mochizuki, Satoru Watanabe and Tatsuru Masuda
    • 学会等名
      CSLS国際フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biochemical characterization of tetrapyrrole-binding pentatricopeptide-repeat (PPR) proteins in plastids2017

    • 著者名/発表者名
      Awasthi, S., Shimada, T., Tanaka, K., Mochizuki, N., Watanabe, S., Masuda, T.
    • 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(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 可塑的な葉緑体分化における光合成系の構築2017

    • 著者名/発表者名
      増田 建
    • 学会等名
      光合成科学:エネルギーとバイオマス
    • 発表場所
      東京工業大学(神奈川県・横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 理系総合のための生命科学 第4版2018

    • 著者名/発表者名
      東京大学生命科学教科書編集委員会
    • 総ページ数
      342
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758120869
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] キャンベル生物学 第11版2018

    • 著者名/発表者名
      池内昌彦、伊藤元己、箸本春樹、道上達男監訳
    • 総ページ数
      1643
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621302767
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 科学の技法 東京大学「初年次ゼミナール理科」テキスト2017

    • 著者名/発表者名
      増田建、坂口菊恵
    • 総ページ数
      227
    • 出版者
      東京大学出版会
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 増田建研究室ホームページ

    • URL

      http://webpark1435.sakura.ne.jp/wp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 増田建研究室ホームページ

    • URL

      http://webpark1435.sakura.ne.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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