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CLEペプチドの環境メディエータ機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02500
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
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
研究機関秋田県立大学 (2023)
京都先端科学大学 (2021-2022)

研究代表者

福田 裕穂  秋田県立大学, 未登録, 理事長兼学長 (10165293)

研究分担者 遠藤 暁詩  京都先端科学大学, バイオ環境学部, 講師 (00342759)
伊藤 恭子 (大橋恭子)  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90451830)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード植物 / 発生・分化 / シグナル伝達
研究開始時の研究の概要

植物は大きく変わる環境を鋭敏に感受し、適切に応答し、様々な環境に適応してきている。私たちは、植物小ベプチドであるTDIF(CLE41p/CLE44p)をCLEペプチドとして始めて同定し、その発生における機能とシグナル伝達機構を世界に先駆け明らかにしてきた。その過程で、CLEペプチドは発生のみならず環境メディエータとしての機能を果たすことに気づいた。そこで、本研究では、CLEペプチドの環境メディエーターとしての機能とシグナル伝達について、明らかにする。

研究成果の概要

本研究では、機能解析が進んでいないCLE1p-CLE7p、CLE43p、CLE26pなどのCLEペプチドを対象に乾燥、感染、温度といった環境刺激の応答性とシグナル機能を解析した。その結果、CLE3pはサリチル酸のメディエータとして、根からシュートに移動することでシステミックシグナルとして機能すること、CLE5pは乾燥のメディエータとして、新たに見出した下流の因子を介して、気孔の開閉に関与することを明らかにした。さらに、CLE26pは乾燥のストレスメモリーに関与することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、これまで未解明であったCLEペプチドの環境メディエーターとしての機能を世界に先駆けて明らかにした点に大きな意義がある。得られた結果から、CLEペプチドの配列は極めて似ているものの、個々のペプチドの環境刺激に応答して作用する範囲とその仕組みは多様であることが明らかになった。私たちの解明したCLEペプチドは、まだペプチドのほんの一部である。今後、本研究が嚆矢となり、多様なCLEペプチドの環境メディエーターとしての機能解明が一層進むことが期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Microtubule-associated phase separation of MIDD1 tunes cell wall spacing in xylem vessels in Arabidopsis thaliana2024

    • 著者名/発表者名
      Higa Takeshi、Kijima Saku T.、Sasaki Takema、Takatani Shogo、Asano Ryosuke、Kondo Yohei、Wakazaki Mayumi、Sato Mayuko、Toyooka Kiminori、Demura Taku、Fukuda Hiroo、Oda Yoshihisa
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 10 号: 1 ページ: 100-117

    • DOI

      10.1038/s41477-023-01593-9

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A cell-wall-modifying gene-dependent CLE26 peptide signaling confers drought resistance in <i>Arabidopsis</i>2024

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Endo, Hiroo Fukuda
    • 雑誌名

      PNAS Nexus

      巻: 3 号: 2

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgae049

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] <scp>LONESOME HIGHWAY‐TARGET OF MONOPTEROS5</scp> transcription factor complex promotes a predifferentiation state for xylem vessel differentiation in the root apical meristem by inducing the expression of <i>VASCULAR‐RELATED NAC‐DOMAIN</i> genes2024

    • 著者名/発表者名
      Ohashi‐Ito Kyoko、Iwamoto Kuninori、Fukuda Hiroo
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 242 号: 3 ページ: 1146-1155

    • DOI

      10.1111/nph.19670

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A non-canonical BZR/BES transcription factor regulates the development of haploid reproductive organs in Marchantia polymorpha2024

    • 著者名/発表者名
      Furuya Tomoyuki、Saegusa Natsumi、Yamaoka Shohei、Tomoita Yuki、Minamino Naoki、Niwa Masaki、Inoue Keisuke、Yamamoto Chiaki、Motomura Kazuki、Shimadzu Shunji、Nishihama Ryuichi、Ishizaki Kimitsune、Ueda Takashi、Fukaki Hidehiro、Kohchi Takayuki、Fukuda Hiroo、Kasahara Masahiro、Araki Takashi、Kondo Yuki
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: - 号: 5 ページ: 785-797

    • DOI

      10.1038/s41477-024-01669-0

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Targeted single-cell gene induction by optimizing the dually regulated CRE/loxP system by a newly defined heat-shock promoter and the steroid hormone in Arabidopsis thaliana2023

    • 著者名/発表者名
      Takumi Tomoi, Toshiaki Tameshige, Eriko Betsuyaku, Saki Hamada, Joe Sakamoto, Naoyuki Uchida, Keiko U Torii, Kentaro K Shimizu, Yosuke Tamada, Hiroko Urawa, Kiyotaka Okada, Hiroo Fukuda, Kiyoshi Tatematsu, Yasuhiro Kamei, Shigeyuki Betsuyaku
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: in press ページ: 1171531-1171531

    • DOI

      10.3389/fpls.2023.1171531

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of a novel viral factor inducing tumorous symptoms by disturbing vascular development in planta2023

    • 著者名/発表者名
      Atsumi Go、Naramoto Satoshi、Nishihara Masahiro、Nakatsuka Takashi、Tomita Reiko、Matsushita Yosuke、Hoshi Nobue、Shirakawa Asuka、Kobayashi Kappei、Fukuda Hiroo、Sekine Ken-Taro
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 97 号: 9

    • DOI

      10.1128/jvi.00463-23

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HD-ZIP III-dependent local promotion of brassinosteroid synthesis suppresses vascular cell division in Arabidopsis root apical meristem2023

    • 著者名/発表者名
      Ohashi-Ito Kyoko、Iwamoto Kuninori、Yamagami Ayumi、Nakano Takeshi、Fukuda Hiroo
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 3120 号: 15

    • DOI

      10.1073/pnas.2216632120

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A glycogen synthase kinase 3-like kinase MpGSK regulates cell differentiation in <i>Marchantia polymorpha</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Furuya Tomoyuki、Nishihama Ryuichi、Ishizaki Kimitsune、Kohchi Takayuki、Fukuda Hiroo、Kondo Yuki
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 39 号: 1 ページ: 65-72

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.21.1219a

    • NAID

      130008161270

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 年月日
      2022-03-25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatio-temporal imaging of cell fate dynamics in single plant cells using luminescence microscope2022

    • 著者名/発表者名
      Shimadzu Shunji、Furuya Tomoyuki、Ozawa Yasuko、Fukuda Hiroo、Kondo Yuki
    • 雑誌名

      Quantitative Plant Biology

      巻: 3

    • DOI

      10.1017/qpb.2022.12

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Root-specific CLE3 expression is required for WRKY33 activation in Arabidopsis shoots2022

    • 著者名/発表者名
      Ma Dichao、Endo Satoshi、Betsuyaku Eriko、Fujiwara Toru、Betsuyaku Shigeyuki、Fukuda Hiroo
    • 雑誌名

      Plant Molecular Biology

      巻: 108 号: 3 ページ: 225-239

    • DOI

      10.1007/s11103-021-01234-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene co-expression network analysis identifies BEH3 as a stabilizer of secondary vascular development in Arabidopsis2021

    • 著者名/発表者名
      Furuya Tomoyuki、Saito Masato、Uchimura Haruka、Satake Akiko、Nosaki Shohei、Miyakawa Takuya、Shimadzu Shunji、Yamori Wataru、Tanokura Masaru、Fukuda Hiroo、Kondo Yuki
    • 雑誌名

      The Plant Cell

      巻: 33 号: 8 ページ: 2618-2636

    • DOI

      10.1093/plcell/koab151

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] WIND transcription factors orchestrate wound-induced callus formation, vascular reconnection and defense response in Arabidopsis2021

    • 著者名/発表者名
      Iwase A, Kondo Y, Laohavisit A, Takebayashi A, Ikeuchi M, Matsuoka K, Asahina M, Mitsuda N, Shirasu K, Fukuda H, Sugimoto K
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 232 号: 2 ページ: 734

    • DOI

      10.1111/nph.17594

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 細胞壁関連遺伝子 XYLANASE1 を介した乾燥耐性の制御2024

    • 著者名/発表者名
      遠藤暁詩、福田裕穂
    • 学会等名
      第65回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 一過的サイトカイニン応答は二次成長開始のプライミングシグナルとして機能する2024

    • 著者名/発表者名
      島津舜治、森秀世、古谷朋之、小嶋美紀子、竹林裕美子、伊藤(大橋)恭子、石崎公庸、朝比奈雅志、榊原均、稲垣宗一、角谷徹仁、深城英弘、福田裕穂、近藤侑貴
    • 学会等名
      第65回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの根の道管分化におけるVND1 の役割2024

    • 著者名/発表者名
      伊藤(大橋)恭子、岩本訓知、福田裕穂
    • 学会等名
      第65回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるCLE46ペプチドの機能解析2024

    • 著者名/発表者名
      伊藤樹也、福田裕穂、遠藤暁詩
    • 学会等名
      第65回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 根端分裂組織のサイズ制御におけるブラシノステロイドの作用機構2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤(大橋)恭子、岩本訓知、福田裕穂
    • 学会等名
      日本植物学会第87回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 道管において微小管に付随した相分離現象が細胞壁パターンを調節する2023

    • 著者名/発表者名
      比嘉毅、貴嶋紗久、佐々木武馬、高谷彰吾、近藤洋平、佐藤繭子、若崎眞由美、豊岡公徳、出村拓、福田裕穂、小田祥久
    • 学会等名
      日本植物学会第87回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] サイトカイニンは形成層幹細胞の活性化シグナルとして機能する2023

    • 著者名/発表者名
      島津舜治、森秀世、Alif Meem Nurani、山田一貴、柴田恭美、古谷朋之、伊藤(大橋)恭子、石崎公庸、深城英弘、朝比奈雅志、稲垣宗一、角谷徹仁、福田裕穂、近藤侑貴
    • 学会等名
      日本植物学会第87回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] MpBZR3 はゼニゴケの配偶子器発生を制御する2023

    • 著者名/発表者名
      古谷朋之,三枝菜摘,山岡尚平,山本千愛,島津舜治,南野尚紀,西浜竜一,石崎公庸,上田貴志, 深城英弘,河内孝之,笠原賢洋,福田裕穂,荒木崇,近藤侑貴
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 細胞壁関連遺伝子を介した乾燥耐性の制御2023

    • 著者名/発表者名
      遠藤暁詩,福田裕穂
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ゼニゴケ配偶子器の発生におけるMpBZR3の役割2022

    • 著者名/発表者名
      古谷朋之、三枝菜摘、山岡尚平、島津舜治、山本千愛、石崎公庸、西浜竜一、河内孝之、福田裕穂、笠原賢洋、荒木崇、近藤侑貴
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 維管束幹細胞の分裂と分化を制御するサイトカイニンの機能と動態2022

    • 著者名/発表者名
      島津舜治、Alif Meem Nurani、森秀世、山田一貴、柴田恭美、古谷朋之、伊藤(大橋)恭子、石崎公庸、深城英弘、朝比奈雅志、稲垣宗一、角谷徹仁、福田裕穂、近藤侑貴
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 維管束形成における HD-ZIP III の機能2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤(大橋)恭子、岩本訓知、福田裕穂
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 維管束幹細胞の運命制御におけるサイトカイニンの機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      島津舜治,Alif Meem Nurani,山田一貴,柴田恭美,古谷朋之,伊藤(大橋)恭子,石崎公庸, 深城英弘,朝比奈雅志,福田裕穂,近藤侑貴
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 概日時計関連遺伝子 GI の維管束幹細胞分化における機能の探索2022

    • 著者名/発表者名
      荒野巧勝,内村遥,福田裕穂,近藤侑貴
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 微小管依存的な液-液相分離を介した二次細胞壁パターンの制御2022

    • 著者名/発表者名
      比嘉毅,近藤洋平,出村拓,福田裕穂,小田祥久
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 部輸送に関与する細胞壁関連遺伝子の乾燥応答における役割2022

    • 著者名/発表者名
      遠藤暁詩,福田裕穂
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ゼニゴケの配偶子器発生制御における MpBZR3 の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      古谷朋之,山岡尚平,石崎公庸,西浜竜一,荒木崇,河内孝之,福田裕穂,近藤侑貴
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 木の材と人の材2021

    • 著者名/発表者名
      福田裕穂
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼニゴケ配偶子器の発生を制御する非典型 BZR 転写因子2021

    • 著者名/発表者名
      古谷朋之, 山岡尚平, 石崎公庸, 西浜竜一, 荒木崇, 河内孝之, 福田裕穂, 近藤侑貴
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 位置情報による維管束幹細胞の運命制御2021

    • 著者名/発表者名
      島津舜治, Alif Meem Nurani, 山田一貴, 柴田恭美, 古谷朋之, 伊藤(大橋)恭子, 石崎公庸, 深城英弘, 朝比奈雅志, 福田裕穂, 近藤侑貴
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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