ヒメツリガネゴケを用いた葉緑体の遺伝子発現における転写後制御因子の研究

• 研究課題/領域番号: 20570033
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 杉田 護 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (70154474)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2008年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 葉緑体 / ミトコンドリア / 転写後制御 / RNA編集 / PPRタンパク質 / ヒメツリガネゴケ / 遺伝子破壊株 / DYWドメイン / 遺伝子ノックアウト株 / 遺伝子発現 / シロイヌナズナ

研究概要

植物の葉緑体には独自のゲノムDNAがあり、この中に100種ほどの遺伝子が存在する。葉緑体の機能と遺伝子の発現には核ゲノムにある多数の遺伝子群の協調的な働きが必要である。本研究では葉緑体の転写後制御に働く核コードの制御因子の同定を行った。その結果、葉緑体遺伝子のスプライシング、RNA切断とRNA編集のそれぞれに働く植物に固有のペンタトリコペプチドリピート(PPR)タンパク質を新たに同定した。

研究成果

• [雑誌論文] The compact Selaginella genome identifies changes in gene content associated with the evolution of vascular plants. (2011)
  • 著者名/発表者名: Banks, J.A., Nishiyama, T., Hasebe, M., Sugita, M.
  • 雑誌名: Science 332(6032)
• [雑誌論文] DNA packaging proteins Glom and Glom2 coordinately organize the mitochondrial nucleoid of Physarum polycephalum. (2011)
  • 著者名/発表者名: Itoh, K., Izumi, A., Mori, T., Dohmae, N., Yui, R., Maeda-Sano, K., Shirai, Y., Kanaoka, M.M., Kuroiwa, T., Higashiyama, T., Sugita, M., Murakami-Murofushi, K., Kawano, S., Sasaki, N.
  • 雑誌名: Mitochondrion in press
• [雑誌論文] DNA packaging proteins Glom and Glom2 coordinately organize the mitochondrial nucleoid of Physarum polycephalum. (2011)
  • 著者名/発表者名: Itoh, K., Izumi, A., Mori, T., Dohmae, N., Yui, R., Maeda-Sano, K., Shirai, Y., Kanaoka, M.M., Kuroiwa, T., Higashiyama, T., Sugita, M., Murakami-Murofushi, K., Kawano, S., Sasaki, N.
  • 雑誌名: Mitochondrion
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeted gene disruption identifies three PPR-DYW proteins involved in RNA editing for five editing sites of the moss mitochondrial transcripts. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohtani, S., Ichinose, M., Tasaki, E., Aoki, Y., Komura, Y., Sugita, M.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 52(11) ページ: 1942-1949
  • NAID: 10028056052
• [雑誌論文] The moss Physcomitrella patens, a model plant for the study of RNA editing in plant organelles. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tasaki, E., Sugita, M.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 5(6) ページ: 727-729
• [雑誌論文] The moss pentatricopeptide repeat protein with a DYW domain is responsible for RNA editing of mitochondrial ccmFc transcript. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tasaki, E., Hattori, M., Sugita, M.
  • 雑誌名: The Plant Journal 62(4) ページ: 560-570
• [雑誌論文] The moss pentatricopeptide repeat protein with a DYW domain is responsible for RNA editing of mitochondrial ccmFc transcript. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tasaki, E., Hattori, M., Sugita. M.
  • 雑誌名: Pant Journal 巻: 62 ページ: 560-570
  • 査読あり
• [雑誌論文] The moss Physcomitrella patens, a model plant for the study of RNA editing in plant organelles. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tasaki, E., Sugita, M.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 5 ページ: 727-729
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeted gene disruption identifies three PPR-DYW proteins involved in RNA editing for five editing sites of the moss mitochondrial transcripts. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohtani, S., Ichinose, M., Tasaki, E., Aoki, Y., Komura, Y., Sugita, M.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 52 ページ: 1942-1949
  • NAID: 10028056052
  • 査読あり
• [雑誌論文] The moss pentatricopeptide repeat protein with a DYW domain is responsible for RNA editing of mitochondrial ccmFc transcript. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tasaki, E., Hattori, M., Sugita, M.
  • 雑誌名: The Plant journal 62(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A moss pentatricopeptide repeat protein binds to the 3'-end of plastid clpP pre-mRNA and assists with the mRNA maturation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M., Sugita, M.
  • 雑誌名: FEBS Journal 276(20) ページ: 5860-5869
• [雑誌論文] Cyanobacterial daily life with Kai-based circadian and diurnal genome-wide transcriptional control in Synechococcus elongatus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ito, H., Mutsuda, M., Murayama, Y., Tomita, J., Hosokawa, N., Terauchi, K., Sugita, C., Sugita, M., Kondo, T., Iwasaki, H.
  • 雑誌名: Proc.Natl Acad.Sci.USA 106(33) ページ: 14168-14173
• [雑誌論文] Pentatricopeptide repeat proteins with the DYW motif have distinct molecular functions in RNA editing and RNA cleavage in Arabidopsis chloroplasts. (2009)
  • 著者名/発表者名: Okuda, K.Chateigner-Boutin, A.L., Nakamura, T., Delannoy, E., Sugita, M., Myouga, F., Motohashi, R., Shinozaki, K., Small, I.Shikanai, T.
  • 雑誌名: The Plant Cell 21 ページ: 146-156
• [雑誌論文] A moss pentatricopeptide repeat protein binds to the 3'-end of plastid clpP pre-mRNA and assists with the mRNA maturation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M., Sugita, M.
  • 雑誌名: FEBS Journal 276 ページ: 5860-5869
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyanobacterial daily life with Kai-based circadian and diurnal genome-wide transcriptional control in Synechococcus elongatus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ito, H., Mutsuda, M., Murayama, Y., Tomita, J., Hosokawa, N., Terauchi, K., Sugita, C., Sugitg a_M., Kondo, T., Iwasaki, H.
  • 雑誌名: Proc. Nati. Acad. Sci. USA 106 ページ: 14168-14173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pentatricopeptide repeat proteins with the DYW motif have distinct molecular functions in RNA editing and RNA cleavage in Arabidopsis chloroplasts. (2009)
  • 著者名/発表者名: Okuda, K., Chateigner-Boutin, A. L., Nakamura, T., Delannoy, E., Sugita, M., Myouga, F., Motohashi, R., Shinozaki, K., Small, I., Shikanai, T.
  • 雑誌名: The Plant Cell 21 ページ: 146-156
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1章 植物・藻類・細菌の材料の入手と栽培・培養5. ヒメツリガネゴケ (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木摂之, 杉田護
  • 雑誌名: 低温科学 67 ページ: 31-33
  • 査読あり
• [雑誌論文] 5章形質転換4. ヒメツリガネゴケ (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉田護, 田崎瑛示, 香村吉洋
  • 雑誌名: 低温科学 67 ページ: 607-613
  • 査読あり
• [雑誌論文] A conserved DYW domain of the pentatricopeptide repeat protein possesses a novel endoribonuclease activity. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Sugita, M.
  • 雑誌名: FEBS Letters 582(30) ページ: 4163-4168
• [雑誌論文] Characteristics and prediction of RNA editing sites in the transcripts of a moss Takakia lepidozioides chloroplast. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yura, K., Miyata, Y., Arikawa, T., Higuchi, M., Sugita, M.
  • 雑誌名: DNA Research 15(5) ページ: 309-321
• [雑誌論文] Suppression mechanism of mitochondrial ORF79 accumulation by Rf1 protein in BT-type cytoplasmic male sterile rice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazama, T., Nakamura, T., Watanabe, M.,Sugita, M., Toriyama, K.
  • 雑誌名: The Plant Journal 55 ページ: 619-628
• [雑誌論文] On the expansion of the pentatricopeptide repeat gene family in plants. (2008)
  • 著者名/発表者名: O'Toole, N., Hattori, M., Andres, C., Iida, K., Claire Lurin, C., Schmitz-Linneweber, C., Sugita, M., Small, I.
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 25(6) ページ: 1120-1128
• [雑誌論文] RNA editing in the anticodon of tRNALeu (CAA) occurs before group I intron splicing in plastids of a moss Takakia lepidozioides S. Hatt. & Inoue. (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyata, Y., Sugita, C., Maruyama, K., Sugita, M.
  • 雑誌名: Plant Biology 10 ページ: 250-255
• [雑誌論文] A conserved DYW domain of the pentatricopeptide repeat protein possesses a novel endoribomuclease activitv. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Sugita. M.
  • 雑誌名: FEBS Letters 582 ページ: 4163-4168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics and prediction of RNA editing sites in the transcripts of amoss Takakia lepidozioides chloroplast. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yura, K., Miyata, Y., Arikawa, T., Higuchi, M., Sugita. M.
  • 雑誌名: DNA Research 15 ページ: 309-321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression mechanism of mitochondrial ORF79 accumulation by Rflprotein in BT-type cytoplasmic male sterile rice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazama, T., Nakamura, T., Watanabe, M., Sugjta, M., Toriyama, K.
  • 雑誌名: The Plant Journal 55 ページ: 619-628
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the expansion of the pentatricopeptide repeat gene family in plants. (2008)
  • 著者名/発表者名: O'Toole, N., Hattori, M., Andres, C., Iida, K., Claire Lurin, C., Schmittz-Liimeweber, C., Sueita. M., Small, I.
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 25 ページ: 1120-1128
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA editing in the anticodon of tRNA^<Leu> (CAA) occurs before group I intron splicing in plastids of a moss Takakia lepidozioides S. Hatt. & Inoue. (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyata, Y., Sugita, C., Maruyama, K., Sueita. M.
  • 雑誌名: Plant Biology 10 ページ: 250-255
  • 査読あり
• [学会発表] ヒメツリガネゴケのCRL遺伝子ファミリーの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉田千恵子、加藤大和、鶴見尚子、吉岡泰、町田泰則、杉田護
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 要旨集
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] ヒメツリガネゴケPPR-DYWタンパク質はミトコンドリアRNAの編集とスプライシングに働く (2011)
  • 著者名/発表者名: 一瀬瑞穂、大谷祥太郎、内田雅人、杉田護
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 要旨集
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] Involvement of pentatricopeptide repeat proteins in regulation of plantorganelle gene expression. (2011)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Sugita
  • 学会等名: 2011 Switzerland-Japan Workshop, Adaptation of the plastids to various environmental conditions : Evolution, acclimination and regulation.
  • 発表場所: Eurotel Villars-sur-Ollon、Switzerland
  • 年月日: 2011-01-11
• [学会発表] DYWドメインを持つPPRタンパク質はミトコンドリアmRNAの蓄積レベルを制御する(2pG03) (2010)
  • 著者名/発表者名: 一瀬瑞穂、田崎瑛示、杉田護
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] ヒメツリガネゴケのミトコンドリアRNA編集因子の同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大谷祥太郎、田崎瑛示、香村吉洋、青木良晃、杉田護
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] DYWドメインを持つPPRタンパク質はミトコンドリアmRNAの蓄積レベルを制御する (2010)
  • 著者名/発表者名: 一瀬瑞穂、田崎瑛示、杉田護
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] ヒメツリガネゴケCRUMPLED LEAF相同遺伝子破壊株の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鶴見尚子、加藤大和、飯田由佳里、吉岡泰、杉田千恵子、杉田護
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Identification of RNA editing factors in the moss Physcomitrella patens (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohtani, S., Tasaki, E., Aoki, Y., Komura, Y., Sugita, C., Sugita, M.
  • 学会等名: International Symposium on Biodiversity Sciences- Genome, Evolution and Environment
  • 発表場所: Hotel Rubura Ohzan, Nagoya.
  • 年月日: 2010-08-02
• [学会発表] Physcomitrella patens, a model plant for studying the molecular basis of site-specific RNA editing. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugita, M., Ohtani, S., Ichinose, M., Uchida, M., Sugita, M.
  • 学会等名: MOSS2010, the annual international conference for experimental moss research
  • 発表場所: Lake Shikotsu, Hokkaido
  • 年月日: 2010-07-24
• [学会発表] An analysis of CRUMPLED LEAF homologous genes of Physcomitrella patens by gene disruption (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka, Y., Tsurumi, N., Kato, Y., Iida, Y., Machida, Y., Sugita, C., Sugita, M.
  • 学会等名: MOSS2010, the annual international conference for experimental moss research
  • 発表場所: Lake Shikotsu, Hokkaido
  • 年月日: 2010-07-24
• [学会発表] 人工マイクロRNAによるヒメツリガネゴケの遺伝子発現抑制系の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉田千恵子, 中山綾子, 鶴見尚子, 香村吉洋, 杉田護
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] ヒメツリガネゴケのPPRタンパク質は質は部位特異的なRNA編集やRNAの蓄積レベルの制御に働く(3pH02) (2010)
  • 著者名/発表者名: 田崎瑛示、香村吉洋、青木良晃、大谷祥太郎、永島はるか、杉田護
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] ヒメツリガネゴケのPPRタンパク質は部位特異的なRNA編集やRNAの蓄積レベルの制御に働く (2010)
  • 著者名/発表者名: 田崎瑛示、香村吉洋、青木良晃、大谷祥太郎、永島はるか、杉田護
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Physcomitrella patens, a model plant for studying the molecular basis of site-specific RNA editing (T30). (2010)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Sugita, Shotaro Ohtani, Mizuho Ichinose, Masato Uchida, Chieko Sugita
  • 学会等名: Oral presented on July 24.MOSS2010, the annual international conference for experimental moss research
  • 発表場所: in Sapporo and its vicinity, Lake Shikotsu Resort,Hokkaido, Japan.
• [学会発表] RNA結合性pentatricopeptide repeat(PPR)タンパク質ファミリーの網羅的解析(4P-301) (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉田護、田崎瑛示、香村吉洋、青木良晃、井手瑞樹、服部満
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] RNA結合性pentatricopeptide repeat(PPR)タンパク質ラァミリーの網羅的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉坦護、田崎瑛示、香村吉洋、青木良晃、井手瑞樹、服部満
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜パシフィコ
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] ヒメツリガネゴケのPpPPR_63遺伝子を破壊すると原糸体の分枝形成が異常になる (2009)
  • 著者名/発表者名: 香村吉洋, 佐藤浩之, 杉田護
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-03-24
• [学会発表] ミトコンドリアめRNA編集に働くDYWドメインをもつPPRタンパク質 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田崎瑛示, 青木良晃, 杉田護
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-03-22
• [学会発表] ヒメツリガネゴケのPPRタンパク質のDYWモチーフはリボヌクレアーゼ活性を持つ (2009)
  • 著者名/発表者名: 井手瑞樹, 田崎瑛示, 杉田千恵子, 杉田護
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-03-22
• [学会発表] ヒメツリガネゴケのPpCRL遺伝子ファミリーの機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鶴見尚子, 飯田由佳里, 杉田千恵子, 杉田護
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] Helical repeat proteinのRNA配列特異性と生体プローブへの応用(1P-0881) (2008)
  • 著者名/発表者名: 服部満、杉田護、小澤岳昌
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] Roles of pentatricopeptide repeat proteins in regulation of plastid gene expression. (2008)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Sugita, Mitsuru Hattori, Takahiro Nakamura, Eiji Tasaki
  • 学会等名: Japan-Swiss Workshop on Photosynthetic Adaptation and Chloroplast Dynamics
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2008-10-07
• [学会発表] 陸上植物の葉緑体RNA編集の進化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮田有希、杉田護
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会(高知)
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 陸上植物の葉緑体RNA編集の進化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮田有希, 杉田護
  • 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: 2008-09-25
• [学会発表] 葉緑体に局在するペンタトリコペプチドリピート蛋白質ファミリーの機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉田護, 田崎英示, 香村吉洋, 井手瑞樹
  • 学会等名: 第8回日本光合成研究会公開シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] ナンジヤモンジヤゴケ葉緑体のRNAエデイテイング部位の同定と予測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 由良敬, 宮田有希, 有川智己, 樋口正信, 杉田護
  • 学会等名: 日本生物物理学会第46年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
• [図書] Chapter 8.Chloroplasts.In The Moss Physcomitrella patens(Celia Knight, Pierre Francois-Perround and David Cove, eds.)(Annual Plant Reviews 36) (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugita, M., Aoki, S.
  • 出版者: Blackwell Publishing
• [図書] 5章形質転換(4.ヒメツリガネゴケ、低温科学67巻) (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉田護、田崎英示、香村吉洋
  • 出版者: 北海道大学低温科学研究所
• [図書] Annual Plant Reviews, Volume 36, The Moss Physcomitrella patens(Celia Knight, Pierre Francois-Perround and David Cove, eds) (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugita, M., Aoki, S.(分担執筆)
  • 総ページ数: 350
  • 出版者: Blackwell Publishing Ltd
• [図書] 植物ゲノム科学辞典(総編集駒嶺穆) (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉田護(分担執筆)
  • 総ページ数: 406
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 分子細胞生物学辞典(第2版) (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉田護(分担執筆)
  • 総ページ数: 406
  • 出版者: 東京化学同人
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.gene.nagoya-u.ac.jp/?sugita-g/
• [備考]
  • URL: http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/index2.html
• [備考]
  • URL: http://www.gene.nagoya-u.ac.jp/~sugita-g/
• [備考]
  • URL: http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/index2.html
• [備考]
  • URL: http://www.gene.nagoya-u.ac.jp/~sugita-g/ronbun.html
• [備考]
  • URL: http://www.gene.nagoya-u.ac.ip/~sugita-g/seika-4.html
• [備考]
  • URL: http://www.gene.nagoya-u.ac.ip/~sugita-g/seika-5.html
• [備考]
  • URL: http://www.gene.nagoya-u.ac.jp/~sugita-g/ronbun.html
• [備考]
  • URL: http://www.gene.nagoya-u.ac.jp/~sugita-g/seika-1.html
• [備考]
  • URL: http://www.gene.nagoya-u.ac.jp/~sugita-g/seika-2.miml
• [備考]
  • URL: http://www.gene.nagoya-u.ac.jp/~sugita-g/seika-3.html