転写因子の翻訳後調節を介した植物の乾燥・高温ストレス伝達機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21780314
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 溝井 順哉 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特任助教 (20469753)
• 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: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009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: 発現制御 / 植物 / ストレス応答 / 転写因子 / 環境ストレス / 翻訳後調節 / モデル植物

研究概要

植物が乾燥や高温といった環境ストレスに応答して耐性を高める機構を明らかにするため、シロイヌナズナにおいて、これらの環境ストレスに応答し、ストレス耐性遺伝子の発現を活性化する重要な転写因子DREB2Aに着目し、その翻訳後調節機構の解析を行った。多数の植物の相同遺伝子との配列比較や、部位特異的変異による活性変化の解析から、セリン・トレオニンのクラスターを中心とした領域がDREB2Aタンパク質の活性化にとって重要であることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] AP2/ERF family transcription factors in plant abiotic stress responses (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizoi, J., Shinozaki, K., Yamaguchi-Shinozaki, K
  • 雑誌名: BBA-Gene Regul. Mech 巻: 1819 号: 2 ページ: 86-96
  • DOI: 10.1016/j.bbagrm.2011.08.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] SPINDLY, a negative regulator of GA signaling, is involved in the plant abiotic stress response (2011)
  • 著者名/発表者名: Qin, F., Kodaira, K., Maruyama, K., Mizoi, J., Tran, L.-S. P., Fujita, Y., Morimoto, K., Shinozaki, K., Yamaguchi-Shinozaki, K.
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 157 号: 4 ページ: 1900-1913
  • DOI: 10.1104/pp.111.187302
  • 査読あり
• [雑誌論文] An ABRE promoter sequence is involved in osmotic stress-responsive expression of the DREB2A gene, which encodes a transcription factor regulating drought-inducible genes in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kim, J.-S., Mizoi, J., Yoshida, T., Fujita, Y., Nakajima, J., Ohori, T., Todaka, D., Nakashima, K., Hirayama, T., Shinozaki, K., Yamaguchi-Shinozaki, K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 52 号: 12 ページ: 2136-2146
  • DOI: 10.1093/pcp/pcr143
  • NAID: 10030306452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of rice DREB2-type genes that encode transcription factors involved in the expression of abiotic stress-responsive genes (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsukura S, Mizoi J, Yoshida T, Todaka D, Ito Y, Maruyama K, Shinozaki K, Yamaguchi-Shinozaki K
  • 雑誌名: Mol Genet Genomics 巻: 283 号: 2 ページ: 185-196
  • DOI: 10.1007/s00438-009-0506-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of rice DREB2-type genes that encode transcription factors involved in the expression of abiotic stress-responsive genes (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoko Matsukura
  • 雑誌名: Molecular Genetics and Genomics 283 ページ: 185-196
  • 査読あり
• [学会発表] 緑色植物におけるAP2/ERF転写因子の分子系統解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 溝井順哉
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 環境ストレス応答におけるシロイヌナズナのDREB2A (2012)
  • 著者名/発表者名: 森本恭子
  • 学会等名: タンパク質の安定性の解析
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] ダイズの環境ストレス応答に関するDREB2A相同遺伝子の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大堀鉄平
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 緑色植物におけるAP2/ERF転写因子の分子系統解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 溝井順哉, 他
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都)
• [学会発表] 環境ストレス応答におけるシロイヌナズナのDREB2Aタンパク質の安定性の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森本恭子, 他
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都)
• [学会発表] ダイズの環境ストレス応答に関するDREB2A相同遺伝子の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大堀鉄平, 他
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都)
• [学会発表] Analysis of the relationship between stabilization and activation of the Arabidopsis transcription factor DREB2A under environmental stress (2011)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Morimoto
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Comparative functional analysis of DREB2A and DREB2B in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Junya Mizoi
  • 学会等名: The 22nd International Conference on Arabidopsis Reseach
  • 発表場所: 米国・マディソン
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] シロイヌナズナにおける相同な環境ストレス応答性転写因子DREB2AとDREB2Bの比較解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 溝井順哉
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] イネのDREB2型転写因子OsDREB2Bの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松倉智子
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] シロイヌナズナの転写因子DREB2Aの環境ストレスに応答した安定化と活性化に関する解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森本恭子
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] ダイズの環境ストレス応答に関するDREB2A相同遺伝子の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大堀鉄平
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] シロイヌナズナにおける相同な環境ストレス応答性転写因子DREB2AとDREB2Bの比較解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 溝井順哉
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台(震災のため要旨のみ)
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] イネのDREB2型転写因子OsDREB2Bの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松倉智子
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台(震災のため要旨のみ)
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] シロイヌナズナの転写因子DREB2Aの環境ストレスに応答した安定化と活性化に関する解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森本恭子
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台(震災のため要旨のみ)
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] ダイズの環境ストレス応答に関するDREB2A相同遺伝子の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大堀鉄平
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台(震災のため要旨のみ)
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] Comparative functional analysis of DREB2A and DREB2B in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizoi, J., et al.
  • 学会等名: 22nd International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Wisconsin, USA
• [学会発表] Comparative functional analysis of two homologous transcription factors DREB2A and DREB2B in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizoi, J., et al.
  • 学会等名: International Symposium "Strategies of Plants against Global Environmental Change"
  • 発表場所: 倉敷市芸文館(岡山)
• [学会発表] Analysis of the relationship between stabilization and activation of the Arabidopsis transcription factor DREB2A under environmental stress (2011)
  • 著者名/発表者名: Morimoto, K., et al.
  • 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(神奈川)
• [学会発表] Analysis of a stress-responsive stabilization mechanism of Arabidopsis DREB2A (2010)
  • 著者名/発表者名: Junya Mizoi
  • 学会等名: The 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] Comprehensive analysis of rice DREB2-type genes that encode transcription factors involved in the expression of abiotic stress-responsive genes (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoko Matsukura
  • 学会等名: The 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] シロイヌナズナの転写因子DREB2Aのストレスに応答した安定化機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 溝井順哉
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] イネの環境ストレス応答に関与するDREB2型転写因子の機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松倉智子
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] シロイヌナズナの乾燥と高温ストレス誘導性遺伝子の発現制御機構におけるDREB2B遺伝子の機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田奈保美
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] SPINDLY, a negative regulator of GA signaling, involved in plant abiotic stress response (2010)
  • 著者名/発表者名: Feng Qin
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] シロイヌナズナの14-3-3タンパク質とAREB/ABF転写因子との相互作用の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金俊植
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] ダイズにおける環境ストレス応答性転写因子GmDREBの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森脇崇
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] シロイヌナズナの環境ストレス応答性転写因子DREB2Aの高温ストレス下における発現制御機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田拓実
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] A search for common regulatory elements of DREB2-type transcription factors based on a molecular phylogenetic analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Junya Mizoi
  • 学会等名: The 9th International Plant Molecular Biology Congress
  • 発表場所: 米国・セントルイス
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] Transcriptional regulation of an Arabidopsis DREB2A gene under heat stress condition (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田拓実
  • 学会等名: The 9th International Plant Molecular Biology Congress
  • 発表場所: 米国・セントルイス
  • 年月日: 2009-10-28
• [図書] 乾燥にも高温にも強い環境ストレス耐性植物の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 溝井順哉・篠崎和子
  • 出版者: シーエムシー出版