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植物概日時計の分子実体の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18780070
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用生物化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

山篠 貴史  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教 (00314005)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2007年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードシロイヌナズナ / 疑似レスポンスレギュレーター / 概日時計 / 光形態形成 / 光周性花成 / 疑似レスポンスレギュレーター因子 / 光周性 / 光感受性 / 遺伝子発現制御
研究概要

植物は一日の周期や季節変動を予期し、各種の高次機能を統御するための時計機構を備えている。現在、シロイヌナズナにおいてはCCA1とそのホモログであるLHY、及びPRRファミリーの一つであるTOC1の3因子が、概日時計機構の中心的振動体分子であると考えられている。また、CCA1/LHYとTOC1間で形成されている正-負の転写フィードバックループにより、基本的な概日リズムが生み出されると考えられている。こうしたシロイヌナズナの時計基本機構は、光形態形成、光周性花成といった高次機能統御に重要であり、また広く高等植物に普遍的である。今回、我々はcca1/lhy/toc1三重欠損株を含む多重欠損変異株セットを分離し、これらに関して、概日リズム遺伝子発現、光周性花成、胚軸伸長といった時計関連表現型の広範な比較解析を行った。その結果、cca1/lhy/toc1植物体は概日リズムの自由継続性を消失しており、TOC1のホモログPRR9,PRR7,PRR5とともに概日時計の中心振動体分子の実体としての機能を有することが判明した。また、光形態形成に関するcca1/lhy/toc1の表現型はtoc1と同等であり、一方、花成制御に関するcca1/lhy/toc1のそれはcca1/lhyと同等であることが観察された。本結果とこれまでに蓄積されている知見から、時計機構、CDF1-CO-FTを介した花成制御、光シグナルに応答した胚軸伸長制御の各経路を統一的に理解するための遺伝学的リンクのモデルを提唱した。また、TOC1とそのホモログPRR9タンパク質の検出系を構築し、概日時計の分子実体のダイナミズムを今後解析するための基盤を整えた。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Insight into missing genetic links between two evening-expressed pseudo-response regulator genes TOC1 and PRR5 in the circadian clock-controlled circuitry in Arabidopsis thaliana.2008

    • 著者名/発表者名
      Ito S, Niwa Y, Nakamichi N, Kawamura H, Yamashino T, Mizuno T.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 49

      ページ: 201-213

    • NAID

      10027328807

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative transcriptome of diurnally oscillating genes and hormone-responsive genes in Arabidopsis thaliana: insight into circadian clock-controlled daily responses to common ambient stresses in plants.2008

    • 著者名/発表者名
      Mizuno T, Yamashino T.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 49

      ページ: 481-487

    • NAID

      10027329986

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the rice circadian clock-associated pseudo-response regulators in Arabidopsis thaliana.2007

    • 著者名/発表者名
      Murakami M, Tago Y, Yamashino T, Mizuno T.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem. 71

      ページ: 1007-1110

    • NAID

      10027514139

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of a set of phytochrome-interacting factor-like bHLH proteins in Oryza sativa.2007

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, Kato T, Yamashino T, Murakami M, Mizuno T.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem. 71

      ページ: 1183-1191

    • NAID

      10027514460

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arabidopsis clock-associated pseudo-response regulators PRR9, PRR7 and PRR5 coordinately 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

    • NAID

      10027002394

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic linkages between circadian clock-associated components and phytochrome-dependent red light signal transduction in Aiabidopsis 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

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 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 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

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [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

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Circadian-Associated Pseudo-Response Regulators : I. Comparative Studies on a Series of Transgenic Lines Misexpressing Five Distinctive PRR Genes in Arabidopsis thaliana.2007

    • 著者名/発表者名
      Matsushika A, Murakami M, Ito S, Nakamichi N, Yamashino T, Mizuno T.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem. 71

      ページ: 527-534

    • NAID

      10027511855

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of Circadian-Associated Pseudo-Response Regulators : II. The Function of PRR5 and Its Molecular Dissection in Arabidopsis thaliana.2007

    • 著者名/発表者名
      Matsushika A, Kawamura M, Nakamura Y, Kato T, Murakami M, Yamashino T, Mizuno T.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem. 71

      ページ: 535-544

    • NAID

      10027511896

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] AHK5 Histidine Kinase Regulates Root Elongation Through an ETR1-Dependent Abscisic Acid and Ethylene Signaling Pathway in Arabidopsis thaliana.2007

    • 著者名/発表者名
      Kato T, Murakami M, Nakamura Y, Ito S, Nakamichi N, Yamashino T, Mizuno T.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem. 71

      ページ: 834-839

    • NAID

      10018519925

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける概日時計機構による光形態形成・花成制御機構の解析2008

    • 著者名/発表者名
      山篠貴史, 他6名
    • 学会等名
      日本農芸化学会2008年度大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける時計関連遺伝子TOC1, CCA1, LHYの三重欠損変異株2008

    • 著者名/発表者名
      丹羽悠介 6名, 他
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会(2008年)
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-03-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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