イネ科植物の鉄欠乏応答遺伝子発現制御に関する研究

• 研究課題/領域番号: 19780048
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中西 啓仁 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助教 (80282698)
• 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: 3,760千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 360千円); 2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2007年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: 植物成長 / 生理 / 鉄 / ムギネ酸類 / 遺伝子発現 / 転写因子 / シスエレメント

研究概要

イネ科植物の鉄欠乏に応答して遺伝子の発現を引き起こすシスエレメントIDE1とIDE2に結合する転写因子の検索とそれらの解析を行った。IDEF1とIDEF2、二つの転写因子を単離・同定することに成功した。また、鉄獲得に重要な転写因子IRO2も単離した。これらの転写因子を用いて鉄欠乏耐性の組換え植物を作成した。DEF1、IDEF2、OsIRO2が鉄欠乏応答に関与する多段階の遺伝子制御ネットワークを担うによって鉄欠乏応答性と耐性を制御することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] A novel NAC transcription factor IDEF2 that recognizes the iron deficiency-responsive element 2 regulates the genes involved in iron homeostasis in plants (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogo Y, Kobayashi T, Itai RN, Nakanishi H, Kakei Y, Takahashi M, Toki S, Mori S, Nishizawa NK
  • 雑誌名: J Biol Chem 283 ページ: 13407-13417
  • NAID: 130006994069
• [雑誌論文] A novel NAC transcription factor IDEF2 that recognizes the iron deficiency-respo nsive element 2 regulates the genes involved in iron homeostasis in plants (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogo Y, Kobayashi T, Itai RN, Naka nishi H, Kakei Y, Takahashi M, Tok i S, Mori S, Nishizawa NK
  • 雑誌名: J Biol Chem 283 ページ: 13407-13417
  • 査読あり
• [雑誌論文] The transcription factor IDEF1 regulates the response to and tolerance of iron deficiency in plants (2007)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T, Ogo Y, Nakanishi Itai R, Nakanishi H, Takahashi M, Mori S, Nishizawa NK
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 104 ページ: 19150-19155
  • 査読あり
• [雑誌論文] The rice bHLH protein OsIRO2 is an essential regulator of the genes involved in Fe uptake under Fe-deficient conditions (2007)
  • 著者名/発表者名: Ogo Y, Nakanishi Itai R, Nakanishi H, Kobayashi T, Takahashi M, Mori S, Nishizawa NK
  • 雑誌名: Plant J 51 ページ: 366-377
  • NAID: 130006990523
  • 査読あり
• [雑誌論文] The transcription factor IDEF1 regulates the response to and tolerance of iron deficiency in plants. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T, Ogo Y, Nakanishi Itai R, Nakanishi H, Takahashi M, Mori S, Nishizawa NK
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 104 ページ: 19150-19155
  • 査読あり
• [雑誌論文] The rice bHLH protein OsIRO2 is an essential regulator of the genes involved in Fe uptake under Fe-deficient conditions (2007)
  • 著者名/発表者名: Ogo Y, Nakanishi Itai R, Nakanishi H, Kobayashi T, Takahashi M, Mori S, Nishizawa NK
  • 雑誌名: The Plant Journal 51 ページ: 366-377
  • NAID: 130006990523
  • 査読あり
• [学会発表] 鉄欠乏応答性シスエレメントIDE2に結合する新規NAC 型転写因子IDEF2の単離と解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小郷裕子、小林高範、板井玲子、中西啓仁、筧雄介、高橋美智子、土岐精一、森敏、西澤直子
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 鉄欠乏応答性シスエレメント結合性転写因子IDEF1は鉄欠乏の初期応答に必須である (2009)
  • 著者名/発表者名: 小林高範、板井玲子、小郷裕子、筧雄介、中西啓仁、高橋美智子、西澤直子
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 植物の鉄欠乏応答と耐性を制御する新規転写因子IDEF1 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林高範、小郷裕子、板井玲子、中西啓仁、高橋美智子、森敏、西澤直子
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 鉄欠乏誘導性転写因子OsIRO2 過剰発現は石灰質アルカリ土壌においてイネの鉄吸収および移行を向上させる (2008)
  • 著者名/発表者名: 小郷裕子、板井玲子、中西啓仁、小林高範、高橋美智子、森敏、西澤直子
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 鉄の吸収と体内移行に関わる遺伝子の発現機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中西啓仁、小林高範、小郷裕子、板井玲子、西澤直子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 愛知
• [学会発表] IDE1結合性転写因子IDEF1は鉄欠乏応答と耐性を制御する (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林高範、小郷裕子、板井玲子、中西啓仁、高橋美智子、西澤直子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 愛知
• [学会発表] 鉄欠乏応答性シスエレメントIDE2 に結合する新規NAC型転写因子IDEF2の単離と解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小郷裕子、小林高範、板井玲子、中西啓仁、筧雄介、高橋美智子、土岐精一、森敏、西澤直子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 愛知
• [学会発表] The novel transcription factor IDEF1(IDE-binding factor 1) regulates the iron deficiency response and tolerance in plants (2008)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T, Ogo Y, Itai RN, Nakanishi H, Takahashi M, Mori S, NishizawaNK
  • 学会等名: XIV International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants
  • 発表場所: Beijing
• [学会発表] Gene profiling in the early iron-deficiency stress in rice roots (2008)
  • 著者名/発表者名: Itai RN, Ogo Y, Kobayashi T, Takahashi M, Nakanishi H, Mori S, Nishizawa NK
  • 学会等名: XIV International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants
  • 発表場所: Beijing
• [学会発表] Overexpression of the transcription factor OsIRO2 improved both uptake and translocation of iron in rice under low iron availability conditions (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogo Y, Itai RN, Nakanishi H, Kobayashi T, Takahashi M, Mori S, Nishizawa NK
  • 学会等名: XIV International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants
  • 発表場所: Beijing
• [学会発表] A novel NAC transcription factor IDEF2 that recognizes the iron deficiency-responsive element 2 regulates the genes involved in iron homeostasis in plants (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogo Y, Kobayashi T, Itai RN, Nakanishi H, Kakei Y, Takahashi M, Toki S, Mori S, Nishizawa NK
  • 学会等名: XIV International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants
  • 発表場所: Beijing
• [学会発表] Regulation of iron-acquisition-related rice genes by novel iron-deficiency-responsive cisacting elements, IDE1 and IDE2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T, Nakayama Y, Yoshihara T, Suzuki M, Inoue H, Itai RN, Ogo Y, Takahashi M, Nakanishi H, Mori S, Nishizawa NK
  • 学会等名: 第5回イネ国際機能ゲノムミックスシンポ
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] ムギネ酸類合成に関わる遺伝子群を制御する転写因子OsIRO2過剰発現イネは鉄欠乏耐性を示す (2007)
  • 著者名/発表者名: 小郷裕子、板井玲子、中西啓仁、小林高範、高橋美智子、森敏、西澤直子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Regulation of iron-acquisition-related rice genes by novel iron-deficiency-responsive cis-acting elements, IDE1 and IDE2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T, Nakayama Y, Yoshihara T, Suzuki M, Inoue H, Itai RN, Ogo Y, Takahashi M, Nakanishi H, Mori S, Nishizawa NK
  • 学会等名: 第5回イネ国際機能ゲノムミックスシンポ(5th ISRFG: The 5th International Symposium of Rice Functional Genomics)
  • 発表場所: つくば