• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ストレスに応答した植物の細胞周期停止を制御する分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06708
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44030:植物分子および生理科学関連
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

高橋 直紀  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (40553623)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード細胞周期 / ストレス / ストレス応答
研究開始時の研究の概要

植物はストレスを受けると、ストレス環境下で生存を維持するために積極的に細胞周期を停止させて自身の成長を抑制する。植物のストレスに応答した細胞周期制御の理解は、ストレスに対する植物の生理機構の解明に繋がるのみならず、ストレス環境下での植物の巧みな生存戦略の理解にも繋がる。そのことから、植物のストレスに応答した細胞周期停止機構を分子レベルで明らかにすることは重要な研究課題である。本研究では、細胞周期停止の分子メカニズムを明らかにすることで、ストレスに応答した植物の成長抑制機構の理解を目指す。

研究成果の概要

植物はストレスを受けると、ストレス環境下で生存を維持するために積極的に細胞周期を停止させて自身の成長を抑制する。我々の研究により、NAC型転写因子ANAC044とANAC085が、ストレスに応答したG2期での細胞周期停止に重要な役割を果たしていることを見出している。本研究では、ANAC044、ANAC085の細胞周期停止における役割や、下流の因子群を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、ストレスに応答したG2期での細胞周期停止において中心的な役割をするANAC044/085の制御機構を理解することで、植物独自の環境応答統御システムを解明する点に特色を持つ。さらに本研究は、様々なストレスに対する植物の生存戦略の理解に迫るとともに、植物がストレスを認識してから細胞周期停止による成長抑制までの一連の経路を明らかにする点に独自性を持つ。そして、これらの成長制御の指令を担う因子を手掛かりに、農業生産性の向上や環境改善など新たな創造が生まれることが期待されるとともに、バイオ燃料の安定供給に向けたバイオマス植物の開発の基盤技術としての応用も期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 4件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Cytokinin signaling promotes root hair growth by directly regulating RSL4 expression2023

    • 著者名/発表者名
      Takatsuka Hirotomo、Sasaki Anna、Takahashi Naoki、Shibata Michitaro、Sugimoto Keiko、Tanaka Maho、Seki Motoaki、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: - 号: 12 ページ: 3579-3594

    • DOI

      10.1093/jxb/erad091

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brassinosteroids are required for efficient root tip regeneration in <i>Arabidopsis</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Naoki、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 39 号: 1 ページ: 73-78

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.21.1103a

    • NAID

      130008128861

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 年月日
      2022-03-25
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Local induction of IAA5 and IAA29 promotes DNA damage-triggered stem cell death in Arabidopsis roots2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Naoki、Ogita Nobuo、Koike Toshiya、Nishimura Kohei、Inagaki Soichi、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2022.09.02.506394

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] CFI 25 Subunit of Cleavage Factor I is Important for Maintaining the Diversity of 3' UTR Lengths in Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xiaojuan、Nomoto Mika、Garcia-Leon Marta、Takahashi Naoki、Kato Mariko、Yura Kei、Umeda Masaaki、Rubio Vicente、Tada Yasuomi、Furumoto Tsuyoshi、Aoyama Takashi、Tsuge Tomohiko
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 63 号: 3 ページ: 369-383

    • DOI

      10.1093/pcp/pcac002

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Arabidopsis thaliana subclass I ACTIN DEPOLYMERIZING FACTORs and vegetative ACTIN2/8 are novel regulators of endoreplication2021

    • 著者名/発表者名
      Inada Noriko、Takahashi Naoki、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 134 号: 6 ページ: 1291-1300

    • DOI

      10.1007/s10265-021-01333-0

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alterations in hormonal signals spatially coordinate distinct responses to DNA double-strand breaks in Arabidopsis roots2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Naoki、Inagaki Soichi、Nishimura Kohei、Sakakibara Hitoshi、Antoniadi Ioanna、Karady Michal、Ljung Karin、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 25

    • DOI

      10.1126/sciadv.abg0993

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Regulation of the Plant Cell Cycle in Response to Hormones and the Environment2021

    • 著者名/発表者名
      Shimotohno Akie、Aki Shiori S.、Takahashi Naoki、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      Annual Review of Plant Biology

      巻: 72 号: 1 ページ: 72-78

    • DOI

      10.1146/annurev-arplant-080720-103739

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ANAC044 is associated with P reutilization in P deficient Arabidopsis thaliana root cell wall in an ethylene dependent manner2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xiao Long、Wu Qi、Tao Ye、Zhu Xiao Fang、Takahashi Naoki、Umeda Masaaki、Shen Ren Fang、Ma Jian Feng
    • 雑誌名

      Environmental and Experimental Botany

      巻: 185 ページ: 104386-104386

    • DOI

      10.1016/j.envexpbot.2021.104386

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] TheArabidopsisNRT1/PTR FAMILY protein NPF7.3/NRT1.5 is an indole-3-butyric acid transporter involved in root gravitropism2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shunsuke、Takahashi Naoki、Kanno Yuri、Suzuki Hiromi、Aoi Yuki、Takeda-Kamiya Noriko、Toyooka Kiminori、Kasahara Hiroyuki、Hayashi Ken-ichiro、Umeda Masaaki、Seo Mitsunori
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 49 ページ: 31500-31509

    • DOI

      10.1073/pnas.2013305117

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SUPPRESSOR OF GAMMA RESPONSE 1 acts as a regulator coordinating crosstalk between DNA damage response and immune response in Arabidopsis thaliana2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyama Kaoru Okamoto、Aoshima Naoki、Takahashi Naoki、Sakamoto Tomoaki、Hiruma Kei、Saijo Yusuke、Hidema Jun、Umeda Masaaki、Kimura Seisuke
    • 雑誌名

      Plant Molecular Biology

      巻: 103 号: 3 ページ: 321-340

    • DOI

      10.1007/s11103-020-00994-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of root growth and cell death area in the root tip using Arabidopsis seedlings that grow under DNA stress.2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takahashi、Masaaki Umeda
    • 雑誌名

      Bio-protocol

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ストレスに応答した植物の細胞周期停止機構2020

    • 著者名/発表者名
      高橋直紀、梅田正明
    • 雑誌名

      植物科学の最前線

      巻: 11 号: B ページ: 122-130

    • DOI

      10.24480/bsj-review.11b2.00184

    • ISSN
      2432-9819
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A regulatory module controlling stress-induced cell cycle arrest in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Naoki、Ogita Nobuo、Takahashi Tomonobu、Taniguchi Shoji、Tanaka Maho、Seki Motoaki、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 8

    • DOI

      10.7554/elife.43944

    • NAID

      120006619181

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gap 2 phase: making the fundamental decision to divide or not2019

    • 著者名/発表者名
      Umeda Masaaki、Aki Shiori S、Takahashi Naoki
    • 雑誌名

      Current Opinion in Plant Biology

      巻: 51 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2019.03.001

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Brassinosteroids promote reestablishment of the stem cell niche in resected roots2022

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takahashi、Masaaki Umeda
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of R1R2R3-type Myb transcription factors in auxin-mediated control of the cell cycle2022

    • 著者名/発表者名
      Miyabi Arashidani、Ye Zhang、Naoki Takahashi、Masaaki Umeda
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Cytokinin and auxin orchestrate distinct DNA damage responses in Arabidopsis roots2021

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takahashi、Ioanna Antoniadi、Michal Karady、Karin Ljung、Masaaki Umeda
    • 学会等名
      国際シンポジウム「Secrets of stem cells underlying longevity and persistent growth in plants」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AUX/IAA-mediated suppression of auxin signaling causes stem cell death in response to DNA damage2021

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takahashi、Masaaki Umeda
    • 学会等名
      International Conference on Arabidopsis Research (ICAR) 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulatory mechanism of cell cycle arrest in response to DNA damage2021

    • 著者名/発表者名
      Minori Hosoya、Naoki Takahashi、Masaaki Umeda
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of indole-3-butyric acid (IBA) transport in DNA damage response2021

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takahashi、Saki Yoshikuni、Masaaki Umeda
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Stem cell replenishment in Arabidopsis roots under DNA stress2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Suita、Naoki Takahashi、Masaaki Umeda
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA損傷に応答した根の成長抑制におけるサイトカイニン合成の役割2020

    • 著者名/発表者名
      高橋直紀、Ioanna Antoniadi、Michal Karady、Karin Ljung、梅田正明
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Regulatory mechanism of stem cell maintenance in Arabidopsis roots2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takahashi, Masaaki Umeda
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物のストレスに応答した細胞分裂制御2019

    • 著者名/発表者名
      高橋直紀、梅田正明
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ANAC044 and ANAC085 arrest the cell cycle to cope with stresses in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takahashi, Nobuo Ogita, Tomonobu Takahashi, Shoji Taniguchi, Masaaki Umeda
    • 学会等名
      TFC国際シンポジウム[Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality]
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi