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高等植物の胚発生維持・栄養成長相への転換を制御するクロマチンリモデリング機構

研究課題

研究課題/領域番号 19043007
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関筑波大学

研究代表者

鎌田 博  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (00169608)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
2008年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2007年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード高等植物 / 胚発生維持 / 栄養成長相転換 / ヒストン修飾 / クロマチンリモデリング / シロイヌナズナ / 発芽後成長阻害 / 胚様体形成 / ピストン修飾
研究概要

シロイヌナズナ種子発芽時には、ヒストン修飾をはじめとするクロマチンリモデリング機構、特に、ヒストン脱アセチルー化酵素(HDAC)複合体およびメチル基転移酵素(PcG)複合体により、グローバルな遺伝子発現制御によって胚発生から栄養成長相への正常な転換が行われていることを示してきた。中でも、HDAC因子のうちHDA6/19およびPcG因子のうちCLF/SWNが重要であり、極めて多数の遺伝子群が発芽約1週間後に発現抑制を受けること、HDACとPcGによって制御される遺伝子群は必ずしも同一ではないこと等がマイクロアレー解析の結果から明らかとなった。HDA6/19機能抑制体を用いた解析により、その主要ターゲットはLEC1、FUS3、ABI3等の胚特異的転写制御因子であること、また、この発現抑制は糖無添加培地では起こらないことから糖シグナルとクロストークしているものの、既知の糖シグナル仲介因子(HSI2/HSL1)とはリンクしないこと等が明らかとなった。さらに、HDA6/19は、栄養成長相への移行後は、茎頂分裂組織形成の中心因子であるWUSの発現制御にも関わっていることも明らかとなった。一方、CLF/SWNの2重機能欠損変異体を用いた解析により、CLF/SWNはEMF2/VRN2と複合体を形成し、その主要なターゲットはLEC1、FUS3、ABI3等の胚特異的転写制御因子であること、2重機能欠損変異体で見られる発芽後成長抑制や胚様構造形成は発芽実生を低温下で培養することにより栄養成長相への転換が起こること、低温下であっても低濃度オーキシン処理によって再び胚様構造形成が引き起こされること等が明らかとなった。さらに、オーキシン応答遺伝子や胚的形質指標遺伝子等の発現調査により、発芽後、茎頂部でのオーキシン生合成開始時期に遺伝子発現抑制が確立されること等が明らかとなった。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (10件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Isolation of putative embryo-specific genes using stress induction of carrot somatic embryos2009

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka
    • 雑誌名

      Breeding Sci. 59

      ページ: 37-46

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selection of SET domain-containing protein, genes involved in embryogenesis in Arabidopsis thaliana2009

    • 著者名/発表者名
      N. Hariganeya
    • 雑誌名

      Plant Biotechnol (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible involvement of DNA methylatibn on, expression of Carrot LEC1 gene in its 5'-unstream reaion.2009

    • 著者名/発表者名
      T. Shibukawa
    • 雑誌名

      Gene (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A carrot Gbox-binding factor-type basic region/leucine zipper factor DcBZ1 is involved in abscisic acid signal transduction in somatic embrvogenesis2008

    • 著者名/発表者名
      H. Shiota
    • 雑誌名

      Plant Physiol. Biochem 46

      ページ: 550-558

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sugar signaling is involved in histone deacetylase-mediated repression of embryonic characteristics after germination2008

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka
    • 雑誌名

      Plant Biotechnol 25

      ページ: 335-340

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 胚発生維持・栄養成長相転換を制御するクロマチンリモデリング機構2008

    • 著者名/発表者名
      針金谷尚人
    • 雑誌名

      植物の生長調節 43

      ページ: 35-43

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 胚発生錐持・栄養成長相転換を制御するクロマチンリ:モデリング機構2008

    • 著者名/発表者名
      針金谷, 尚人
    • 雑誌名

      植物の成長調節 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of carrot HAP that form a comlex with the embryo-specific transcription factor C-LECl.2007

    • 著者名/発表者名
      K.Yazawa
    • 雑誌名

      J.Exp.Bot. 58・13

      ページ: 3819-3828

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Arabidopsis histone deacetylases HDA6 and HDA19 contribute to the repression of embryonic properties after gemination2007

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka
    • 雑誌名

      Plant Physiol. 146

      ページ: 149-161

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Repression of embryogenic properties by chromatin-remodeling after embryogenesis in Arabidopsis thaliana2008

    • 著者名/発表者名
      H. Kamada
    • 学会等名
      XIth France-Japan Workshop on Plant Sciences 2008
    • 発表場所
      Tsukuba (Japan)
    • 年月日
      2008-10-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of embryo-like structure formation in elf swn double mutant of Arabidopsis thaliana2008

    • 著者名/発表者名
      N. Hariganeya
    • 学会等名
      XIth France-Japan Workshop on Plant Sciences 2008
    • 発表場所
      Tsukuba (Japan)
    • 年月日
      2008-10-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ種子形成時におけるFUS3の発現とDNAメチル化に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      渋川登美子
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2008-09-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 茎頂分裂組織形成の制御機構に関わるHDAC因子の解析2008

    • 著者名/発表者名
      小林尚子
    • 学会等名
      第26回日本植物細胞分子生物学会大阪大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2008-09-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ニンジンにおけるC-LEC1の発現とDNAメチル化に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      渋川登美子
    • 学会等名
      第26回日本植物細胞分子生物学会大阪大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2008-09-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of embryo-like structure formation in cif swn double mutant of Arabidopsis thaliana.2008

    • 著者名/発表者名
      N. Hariganeya
    • 学会等名
      19^<th> International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Montreal (Canada)
    • 年月日
      2008-07-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるclfswn2重変異体の胚様組織形成の解析2008

    • 著者名/発表者名
      針金谷・尚人
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2008-03-20
    • 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clfswn2重変異体の胚様組織形成の解析2007

    • 著者名/発表者名
      針金谷・尚人
    • 学会等名
      植物化学調節学会第42回大会
    • 発表場所
      静岡市
    • 年月日
      2007-10-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 植物細胞組機培養技術を活用した分化会能性発現機構に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      鎌田博
    • 学会等名
      第25回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2007-08-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ニンジンGBF型bZIPタンパク質DcBZIの発現と機能解析2007

    • 著者名/発表者名
      塩田肇
    • 学会等名
      第25回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2007-08-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.gene.tsukuba.ac.jp/Plant/MolecularBiology/index/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.gene.tsukuba.ac.jp/Plant/MolecularBiology/index/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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