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植物の成長可塑性を支える細胞周期制御の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 17H03696
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 植物分子・生理科学
研究機関金沢大学 (2018-2019)
名古屋大学 (2017)

研究代表者

伊藤 正樹  金沢大学, 生命理工学系, 教授 (10242851)

研究分担者 町田 泰則  名古屋大学, 理学研究科, 名誉教授 (80175596)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード細胞周期 / 転写制御 / シロイヌナズナ / 細胞サイズ / 細胞分裂 / 植物 / 植物細胞 / 発生・分化 / 発現制御 / シグナル伝達 / 非対称分裂
研究成果の概要

細胞周期制御に重要な転写因子E2FとMYB3Rを含むタンパク質複合体DREAM complexは、細胞周期遺伝子の発現を統括的に制御する複合体として注目されている。本研究により、この複合体のサブユニット3個をシロイヌナズナから新たに同定した。また、e2f多重変異体の解析から、植物のE2Fの主要な機能はS期遺伝子の転写抑制による細胞周期の抑制であること明らかにした。クロマチン免疫沈降解析により、DREAM complexを構成するE2F、RBR、MYB3R3の結合ローカスは、全ゲノムに渡って高度に一致することが明らかになり、これらが複合体を形成して標的DNAに結合している様子が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物におけるE2Fの主な機能がS期遺伝子の転写抑制による細胞周期の負の制御であることを明らかにし、動物や植物において従来から考えられてきたE2Fによる正の制御は、植物ではむしろ補助的な機能であることを示した。植物細胞中のE2Fタンパク質の多くがDREAM complexを形成し、標的遺伝子の転写を抑制することにより、細胞増殖の抑制や増殖停止状態の維持に重要な働きを持つと考えられた。このように、植物の細胞周期は動物と相同なタンパク質を利用しながら、異なった仕組みにより制御されている様子が明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (15件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of London/Aberystwyth University(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Univerity of Tubingen/University of Hamburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Biological Research Centre(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Polish Academy of Science(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Paris-Saclay(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Londan/Aberystwyth University(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Univerity of Tubingen/University of Hamburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Biological Research Centre(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Polish Academy of Science(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Paris-Saclay(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of London/Aberystwyth University(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Tubingen/University of Hamburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Biological Research Centre(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Polish Academy of Science(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Paris-Saclay/IBMP-CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Transcriptional profiling identifies critical steps of cell cycle reprogramming necessary for Plasmodiophora brassicae ‐driven gall formation in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Olszak Marcin、Truman William、Stefanowicz Karolina、Sliwinska Elwira、Ito Masaki、Walerowski Piotr、Rolfe Stephen、Malinowski Robert
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 97 号: 4 ページ: 715-729

    • DOI

      10.1111/tpj.14156

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Developmental analysis of the early steps in strigolactone‐mediated axillary bud dormancy in rice2019

    • 著者名/発表者名
      Luo Le、Takahashi Megumu、Kameoka Hiromu、Qin Ruyi、Shiga Toshihide、Kanno Yuri、Seo Mitsunori、Ito Masaki、Xu Guohua、Kyozuka Junko
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 97 号: 6 ページ: 1006-1021

    • DOI

      10.1111/tpj.14266

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Arabidopsis R1R2R3-Myb proteins are essential for inhibiting cell division in response to DNA damage2017

    • 著者名/発表者名
      Chen Poyu、Takatsuka Hirotomo、Takahashi Naoki、Kurata Rie、Fukao Yoichiro、Kobayashi Kosuke、Ito Masaki、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 635-635

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00676-4

    • NAID

      120006354238

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Autocrine regulation of stomatal differentiation potential by EPF1 and ERECTALIKE1 ligand-receptor signaling.2017

    • 著者名/発表者名
      Qi, X., Han, S.K., Dang, J.H., Garrick, J.M., Ito, M., Hofstetter, A.K., Torii, K.U.
    • 雑誌名

      Elife

      巻: 6 ページ: 24012-24012

    • DOI

      10.7554/elife.24102

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] サイトカイニン情報伝達を介した肥厚成長の活性化機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      今村美友,光田展隆,近藤侑貴,高木優,伊藤正樹,山篠貴史
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] メリステムにおける適切な細胞周期制御に必要な新奇GRAS型転写因子E1Mの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      野本友司,野田理江子,鈴木俊哉,鈴木孝征,前尾健一郎,伊藤正樹
    • 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] Functional analysis of a novel GRAS-type transcription factor E1M required for proper cell cycle regulation in meristem2019

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nomoto, Rieko Noda, Toshiya Suzuki, Takamasa Suzuki, Kenichiro Maeo, Masaki Ito
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Plant Biology 2019 (JTPB2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Finding new targets for genome-editing system toward improved plant production.2018

    • 著者名/発表者名
      Ito, M.
    • 学会等名
      The 2nd Workshop on Plant Genetic Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞の数とサイズの適切な維持に関わるGRAS及びAP2型転写因子の解析2018

    • 著者名/発表者名
      野本友司、鈴木俊哉、鈴木孝征、伊藤正樹
    • 学会等名
      第57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] GRASファミリー転写因子E1MとAP2型転写因子AtSMOS1の相互作用を介した細胞サイズの制御2018

    • 著者名/発表者名
      野田理江子、野本友司、鈴木俊哉、伊藤正樹
    • 学会等名
      第57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] 細胞分裂実行因子の発現制御 ~植物の一生を通じて働く転写因子複合体~2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤正樹
    • 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
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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