陸上植物の共通祖先が持っていた発生システムの推定

• 研究課題/領域番号: 21370107
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 基礎生物学研究所
• 研究代表者: 長谷部 光泰 基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 教授 (40237996)
• 研究分担者: 日渡 祐二 基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 助教教 (10373193)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2011年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円); 2010年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2009年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
• キーワード: ポリコーム / CLF / 世代交代 / 進化 / リニア / ポリコーム遺伝子 / ボディープラン / オーキシン / 前維管束植物 / ヒメツリガネゴケ / KNOX / PIN

研究概要

陸上植物に共通の発生システムを推定することを目的とし、ヒメツリ ガネゴケ無限成長分枝胞子体の無限成長と分枝を制御する分子機構を被子植物シロイヌナズナ の無限成長と分枝を制御する分子機構と比較した。分枝する時にオーキシンが予定幹細胞に局 在し、その後、クラス1KNOX 遺伝子が誘導されることがわかった。被子植物の複葉形成と類似 しており、これまで不明であった陸上植物に共通のボディープランにこの遺伝子系が関わって いる可能性が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Physcomitrella PpORS, basal to plant type III polyketide synthases in phylogenetic trees, is a very long chain 2'-oxoalkylresorcinol synthase (2013)
  • 著者名/発表者名: Kim, S.Y., Colpitts, C.C., Wiedemann, G., Jepson, C., Rahimi, M., Rothwell, J.R., McInnes, A.D., Hasebe, M., Reski, R., Sterenberg, B.T., and Suh, D.Y.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288 ページ: 2767-2777
• [雑誌論文] A SABATH Methyltransferase from the moss Physcomitrella patens catalyzes S-methylation of thiols and has a role in detoxification. (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhao, N., Ferrer, J.L., Moon, H.S., Kapteyn, J., Zhuang, X., Hasebe, M., Stewart, C.N., Jr., Gang, D.R., and Chen, F.
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 81 ページ: 31-41
• [雑誌論文] AP2-type transcription factors determine stem cell identity in the moss Physcomitrella patens. (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoyama, T., Hiwatashi, Y., Shigyo, M., Kofuji, R., Kubo, M., Ito, M., and Hasebe, M.
  • 雑誌名: Development 巻: 139 ページ: 3120-3129
• [雑誌論文] NIMA-related kinases 6, 4, and 5 interact with each other to regulate microtubule organization during epidermal cell expansion in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Motose, H., Hamada, T., Yoshimoto, K.,Murata, T.,Hasebe, M., Watanabe, Y.,Hashimoto, T., Sakai, T., and Takahashi, T
  • 雑誌名: Plant J 巻: 67 ページ: 993-1005
  • NAID: 120004897844
• [雑誌論文] The Selaginella genome identifies genetic changes associated with the evolution of vascular plants (2011)
  • 著者名/発表者名: Banks, J.A., Nishiyama, T., Hasebe, M., 他
  • 雑誌名: Science 巻: 332 ページ: 960-963
• [雑誌論文] Biological implications of the occurrence of 32 members of the XTH (xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase) family of proteins in the bryophyte Physcomitrella patens (2010)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama, R., Uwagaki, Y., Sasaki, H., Harada, T., Hiwatashi, Y., Hasebe, M., and Nishitani, K
  • 雑誌名: Plant J 巻: 64 ページ: 645-656
• [雑誌論文] A dibasic amino acid pair conserved in the activation loop directs plasma membrane localization and is necessary for activity of plant type I/II phosphatidylinositol phosphate kinase (2010)
  • 著者名/発表者名: Mikami, K., Saavedra, L., Hiwatashi, Y., Uji, T., Hasebe, M., and Sommarin, M
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 153 ページ: 1004-1015
• [雑誌論文] Endogenous diterpenes derived from ent-kaurene, a common gibberellin precursor, regulate protonema differentiation of the moss Physcomitrella patens (2010)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, K., Horie, K., Hiwatashi, Y., Kawaide, H., Yamaguchi, S., Hanada, A., Nakashima, T., Nakajima, M., Mander, L.N., Yamane, H., Hasebe, M., and Nozaki, H
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 153 ページ: 1085-1097
• [雑誌論文] A polycomb repressive complex 2 gene regulates apogamy and gives evolutionary insights into early land plant evolution (2009)
  • 著者名/発表者名: Okano, Y., Aono, N., Hiwatashi, Y., Murata, T., Nishiyama, T., Ishikawa, T., Kubo, M., and Hasebe, M
  • 雑誌名: Proc.Natl 巻: 106 ページ: 16321-16326
• [雑誌論文] The Gibberellin perception system evolved to regulate a pre-existing GAMYB-mediated system during land plant evolution
  • 著者名/発表者名: Aya, K., Hiwatashi, Y., Kojima, M., Sakakibara, H., Ueguchi-Tanaka, M., Hasebe, M., and Matsuoka, M
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 2 ページ: 544-544
• [学会発表] 「Decrease of TAS3 tasiRNA promotes reprogramming of Physcomitrella differentiated leaf cells to stem cells with auxin response factor accumulation」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永島明知、石川雅樹、西山智明、日渡祐二、久保稔、佐藤良勝、倉田哲也、長谷部光泰
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] VND, NST/SND, SMB-related NAC homologs in Physcomitrella patens (2013)
  • 著者名/発表者名: Xu, B., Otani, M., Hiwatashi, Y., Yamaguchi, M., Kubo, M., Kurata, T., Kato, K., Hasebe, M., and Demura, T
  • 学会等名: In The 54th Annual Meeting of The Japanese Society of Plant Physiologists
  • 発表場所: Okayama, Japan
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] Decrease of TAS3 tasiRNA promotes reprogramming of Physcomitrella differentiated leaf cells to stem cells with auxin response factor accumulation (2013)
  • 著者名/発表者名: 永島明知、石川雅樹、西山智明、日渡祐二、久保稔、佐藤良勝、倉田哲也、長谷部光泰
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県）
• [学会発表] Converved gene networks in the seed and beyond. (2012)
  • 著者名/発表者名: Gomez-Paez, M., Medina, J., Restovic, F., Jordana, X., Kabeya, Y., Ishikawa, M., Hasebe, M., and Vicente-Carbajosa, J.
  • 学会等名: In XLVIII Reunion Anual de la Sociedad Argentina de Investigacion Bioquimica y Biologia Molecular organized by the Argentinean Society for Biochemistry and Molecular Biology
  • 発表場所: Ciudad de Mendoza, Argentina
  • 年月日: 2012-10-29
• [学会発表] Epigenome and transcriptome analyses using the histone methyltransferase mutant of Physcomitrella patens (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, T., Tamada, Y., Hiwatashi, Y., Thompson, K., Ohshima, M., Kurata, T., Nishiyama, T., and Hasebe, M.
  • 学会等名: In The 53rd Annual Meeting of The Japanese Society of Plant Physiologist
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 植物の進化過程において、ジベレリン 受容システムは既存のGAMYEを制御するため に誕生した (2012)
  • 著者名/発表者名: 安益公一郎, 日渡祐二, 小嶋美紀子, 榊原 均, 上田(田中)美祢子, 長谷部光泰, and 松 岡信
  • 学会等名: In 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Polycomb repressive complex 2 is required for the maintenance of H3K4me3 at the H3K27me3 target genes in the moss Physcomitrella patens. In (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, T., Tamada, Y., Hiwatashi, Y., Kurata, T., Nishiyama, T., and Hasebe, M
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] ヒメツリガネゴケ野生型およびH3K27 メチル化酵素欠失株を用いたトランスクリプ トーム・エピゲノム解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石川貴章, 玉田洋介, 日渡祐二, 倉田哲 也, 西山智明, and 長谷部光泰
  • 学会等名: In 生命情報科学若 手の会第3回研究会
  • 発表場所: 基礎生物学研究所
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] 現代進化 生物学の面白さ (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泰
  • 学会等名: In 第13回日本進化学会大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-07-30
• [学会発表] Origin of Plant Patterns (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasebe, M.
  • 学会等名: A workshop "Evolution of Plant Patterns" organized by Mata Laskowski and Ben Scheres
  • 発表場所: Jackson Hall, WY, USA.
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] Origin of Plant Patterns. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasebe, M.
  • 学会等名: A workshop "Evolution of Plant Patterns" organized by Mata Laskowski and Ben Scheres
  • 発表場所: Jackson Hall, WY,USA
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] ヒメツリガネゴケポリコー ム遺伝子破壊系統における無限成長・分枝機 構の解析. (2010)
  • 著者名/発表者名: 日渡祐二,Dawnd, T., and 長谷部光泰
  • 学会等名: In 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] ヒメツリガネゴケLAS遺伝子オーソログは不等分裂を制御し生殖細胞の形成に関与する (2010)
  • 著者名/発表者名: 馬川直之, 日渡祐二, 長谷部光泰, and 小藤累美子
  • 学会等名: In 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 植物の系統と発生進化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泰
  • 学会等名: In 第12回日本進化学会大会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2010-08-02
• [学会発表] PpAPB genes regulate stem cell characterization in the moss Physcomitrella (2010)
  • 著者名/発表者名: Aoyama, T., Hiwatashi, Y., Shigyo, M., Hayashi, K., Ito, M., and Hasebe, M
  • 学会等名: In Moss 2010
  • 発表場所: Sapporo,Japan
  • 年月日: 2010-07-23
• [学会発表] Regulatory mechanisms of initiation of a sporophyte-like stem cell in Physcomitrella patens CURFY LEAF deletion mutants (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiwatashi, Y., and Hasebe, M
  • 学会等名: In Moss 2010
  • 発表場所: Sapporo,Japan
  • 年月日: 2010-07-23
• [学会発表] "Evolution of genome, body plan,and life cycle in land plants"International Conference "New Frontiers in Plant Systematics and Evolution" organized by Ge, S (2010)
  • 著者名/発表者名: T., and Wen, J., Hasebe, M
  • 学会等名: Chinese Academy of Sciences, Beijing
  • 発表場所: China
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] Evolution of genome, body plan, and life cycle in land plants (2010)
  • 著者名/発表者名: T., Wen, J., Hasebe, M.
  • 学会等名: International Conference "New Frontiers in Plant Systematics and Evolution" organized by Ge, S.
  • 発表場所: Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] Physcomitrella patens INTEGUMENTA/PLETHORA/BABY BOOM orthologs are invoived in stem cell characterizatio (2010)
  • 著者名/発表者名: Aoyama, T., and Hasebe, M
  • 学会等名: In 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] 日本の全ての植物図鑑は間違っていた。植物科学の今を語る (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泰
  • 学会等名: In 第67回小石川植物園市民セミナー
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-05-30
• [学会発表] ヒメツリガネゴケpolycomb repressive complex 2 遺伝子破壊体におけるヒストン H3 メチル化状態のゲノムワイド解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石川貴章, 玉田洋介, 日渡祐二, Kari Thompson, 大島真澄, 倉田哲也, 西山智明,and 長谷部光泰
  • 学会等名: In 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] ポリコーム抑制複合体2遺伝子PpCLFとPpFIEの遺伝子破壊は1倍体分化細胞を2倍体多能性幹細胞にプログラムする (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷部光泰, 日渡祐二, 岡野陽介, 青野直樹, 村田隆, 西山智明, 石川貴章, and 久保稔
  • 学会等名: In 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [備考]
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/evodevo
• [備考] 基礎生物学研究所生物進化研究部門
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/evodevo
• [備考]
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/evodevo
• [備考]
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/evodevo