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植物ステロイドホルモン「ブラシノステロイド」の生殖ホルモンとしての新機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K19333
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

東山 哲也  名古屋大学, 理学研究科(WPI), 教授 (00313205)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード植物ステロイドホルモン / ブラシノステロイド / 花粉 / 植物生殖 / シグナル伝達
研究成果の概要

ブラシノステロイド(BR)はシロイヌナズナの花粉管、花柱・柱頭、胚珠それぞれに作用し、遺伝子発現プロファイルを変化させて活性化することを示した。花柱でのBRシグナリング下流分子として、新分子の重要性も明らかとなった。花粉管において、BRの受容体BRI1に加え、ホモログであるBRL2、BRL3の全ての遺伝子に異常をもつ3重変異体の花粉管においても、依然としてBRにより花粉管は反応性が向上した。花粉管で働く未知のBR受容体が存在することを示している。BRI1に対するアンタゴニストとされる分子やその誘導体群にも促進活性があることが示され、新規受容体同定に向けた端緒を得た。特許の出願も完了した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ブラシノステロイド(BR)が植物生殖における重要な生殖ホルモンであることを発見した。動植物において、ステロイド化合物が共通して生殖ホルモンとして働くことは興味深い。BRは雌雄の組織において大規模に遺伝子発現を変化させ、生殖を達成することがわかった。生殖過程で働く様々な有名な遺伝子が、BRにより発現が向上した。興味深いことに、花粉では、未知の受容体が存在することが示された。その同定にむけ、重要な研究になるとともに、今後ブラシノステロイドの起源にも迫ることが期待される。また栄養器官に影響をあたえず、生殖特異的なBRシグナルリング経路を人為的に制御することも可能と考えられる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] AtNOT1 Is a Novel Regulator of Gene Expression during Pollen Development2019

    • 著者名/発表者名
      Motomura Kazuki、Arae Toshihiro、Araki-Uramoto Haruka、Suzuki Yuya、Takeuchi Hidenori、Suzuki Takamasa、Ichihashi Yasunori、Shibata Arisa、Shirasu Ken、Takeda Atsushi、Higashiyama Tetsuya、Chiba Yukako
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 61 号: 4 ページ: 712-721

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz235

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] KAKU4-mediated deformation of the vegetative nucleus controls its precedent migration over sperm cells in pollen tubes2019

    • 著者名/発表者名
      Chieko Goto, Kentaro Tamura, Satsuki Nishimaki, Naoki Yanagisawa, Kumi Matsuura-Tokita, Tetsuya Higashiyama, Daisuke Maruyama, and Ikuko Hara-Nishimura
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: なし(プレプリントのため) ページ: 0-0

    • DOI

      10.1101/774489

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ANTH domain-containing proteins are required for the pollen tube plasma membrane integrity via recycling ANXUR kinases2018

    • 著者名/発表者名
      Muro Keita、Matsuura-Tokita Kumi、Tsukamoto Ryoko、Kanaoka Masahiro M.、Ebine Kazuo、Higashiyama Tetsuya、Nakano Akihiko、Ueda Takashi
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 1 号: 1 ページ: 152-152

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0158-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Key signalling molecules in pollen tube guidance2020

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Higashiyama
    • 学会等名
      Symposium Down Under: Mechanisms controlling plant reproduction
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Live-Cell Analysis of Multi-Step Signaling in Pollen Tube Guidance2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Higashiyama
    • 学会等名
      The 11th Tri-National Arabidopsis Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Key molecules of sexual reproduction identified by live-cell and synthetic-chemistry approaches2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Higashiyama
    • 学会等名
      22nd Plant Biology Symposium: Plant Cell Dynamics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Receptor-like kinases in plant reproduction2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Higashiyama
    • 学会等名
      International Symposium on Plant Receptor Kinases and Cell Signaling 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Key signalling molecules in plant reproduction: Re-discovery of a reproductive hormone2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Higashiyama
    • 学会等名
      Woolhouse Lecture of John Innes Seminar(
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シロイヌナズナの有性生殖の ために雌雄細胞を活性化する鍵分子2019

    • 著者名/発表者名
      時田公美、上田彩果,北野浩之、伊藤英人、佐藤綾人、鈴木孝征、中野雄司、伊丹健一郎、東山哲也
    • 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 実施状況報告書
  • [産業財産権] 花粉管成長調節剤2019

    • 発明者名
      東山哲也,時田公 美,伊丹健一郎,上 田彩果,他3名
    • 権利者名
      東山哲也,時田公 美,伊丹健一郎,上 田彩果,他3名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2023-12-25  

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