植物の低温ストレス応答の分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22370014
• 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: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 篠崎 和子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30221295)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2012年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2011年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2010年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 環境応答 / 低温ストレス / 発現制御 / 植物 / シス因子 / 環境ストレス応答 / 転写因子

研究概要

高等植物の低温ストレス応答で重要な機能を果たす転写因子をコードする遺伝子DREB1の上流の制御機構を解明することを目指して研究を行った。これまでにDREB1C遺伝子のプロモーター中の低温ストレス誘導に関わるシス配列を決定し、これに結合する転写因子としてCAMTAファミリーを単離している。そこで、形質転換体や欠失変異体、トランジェント発現系等を用いて、これらの遺伝子の機能解析を進めた結果、CAMTA3やCAMTA5がDREB1CやDREB1B遺伝子の発現を制御している転写活性化因子であると考えられた。DREB1A遺伝子の低温誘導性では、CAMTA以外の転写因子が転写活性化を制御していると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] a CCCH-tandem zinc finger protein, confers delayed senescence and stress tolerance in rice by regulating stress-related genes (2013)
  • 著者名/発表者名: Asad J, Maruyama K, Todaka D, Kidokoro S, Abo M, Yoshimura E, Shinozaki K, Nakashima K,Yamaguchi-Shinozaki K.、OsTZF1
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 161(3) 号: 3 ページ: 1202-16
  • DOI: 10.1104/pp.112.205385
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of Arabidopsis DREB1C improves survival, growth, and yield of upland New Rice for Africa (NERICA) under drought.Mol. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki, T., Maruyama, K., Obara, M.,Fukutani, A., Yamaguchi-Shinozaki, K., Ito, Y., Kumashiro, T
  • 雑誌名: Breeding 巻: online 号: 2 ページ: 255-264
  • DOI: 10.1007/s11032-012-9785-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of Arabidopsi and Rice stress genes' inducible transcription factor confers drought and salinity tolerance to rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Datta, K., Baisakh, N., Ganguly, M., Krishnan, S., Yamaguchi-Shinozaki, K., Datta, S.K
  • 雑誌名: Plant Biotech. J 巻: 10(5) 号: 5 ページ: 579-86
  • DOI: 10.1111/j.1467-7652.2012.00688.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of cis-acting promoter elements in cold- and dehydration-induced transcriptional pathways in Arabidopsis, rice and soybean (2012)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, K., et al
  • 雑誌名: DNA Res. 巻: 9(1) 号: 1 ページ: 37-49
  • DOI: 10.1093/dnares/dsr040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction oftranscriptional regulatory elements for plant hormone responses based on microarray data (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, Y.Y., Yoshioka, Y., Hyakumachi, M., Maruyama, K., Yamaguchi-Shinozaki, K., Tokizawa, M., Koyama, H.
  • 雑誌名: BMC Plant Biol 巻: 11(1) 号: 1 ページ: 39-39
  • DOI: 10.1186/1471-2229-11-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of transcriptional regulatory elements for plant hormone response's based on microarrav data (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, Y.Y., et al.
  • 雑誌名: BMC Plant Biol. 巻: 11 ページ: 39-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunoproteomic and Two-Dimensional Difference Gel Electrophoresis Analysis of Arabidopsis Dehydration Response Element-Binding Protein 1A (DREB1A)-Transgenic Potato (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, R., Satoh, R., Nakamura, R., Shimazaki, T., Kasuga, M., Yamaguchi-Shinozaki, K., Kikuchi, A., Watanabe, K.N., Teshima, R
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 33 号: 8 ページ: 1418-1425
  • DOI: 10.1248/bpb.33.1418
  • NAID: 130000300370
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunoproteomic and 2D-DIGE analysis of Arabidopsis DREB1A-transgenic potato (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, R., et al.
  • 雑誌名: Biol.Pharm.Bull. 巻: 33 ページ: 1418-1425
  • 査読あり
• [学会発表] Transcriptional regulation of PIF family genes down-regulated under drought stress conditions in Arabidopsis (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kidokoro, M.J. Seok, D. Todaka, S. Igusa, J. Mizoi, K. Shinozaki and K. Yamaguchi-Shinozaki
  • 学会等名: 10th International Congress on Plant Molecular Biology
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] Transcriptional regulation of PIF family genes down-regulated under drought stress conditions in Arabidopsis (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kidokoro, M.J. Seok, D. Todaka, S. Igusa, J. Mizoi, K. Shinozaki and K. Yamaguchi-Shinozaki
  • 学会等名: 10th International Congress on Plant Molecular Biology
  • 発表場所: Jeju,Korea
• [学会発表] Transcriptional regulation of the cold-inducible DREB1 byCAMTA family in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kidokoro, S., Maruyama, K., Mitsuda, N., Ohme-Takagi, M., Shinozaki, K.,Yamaguchi-Shinozaki, K
  • 学会等名: XXIV SPPS Congress
  • 発表場所: Stavanger, Norway
• [学会発表] Functional analysis of novel membrane protein family, COR413controlled by an Arabidopsis transcription factorDREB1A. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanai, M., Maruyama, K., Yamada, K., Kidokoro, S., Shinozaki, K.,Yamaguchi-Shinozaki, K
  • 学会等名: XXIV SPPS Congress
  • 発表場所: Stavanger, Norway
• [学会発表] シロイヌナズナの低温誘導性転写因子遺伝子DREB1の転写制御解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 城所聡、圓山恭之進、光田展隆、高木優、篠崎一雄、篠崎和子
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] ロイヌナズナの転写因子DREB1Aが制御するCOR413ファミリータンパク質の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金井要樹、圓山恭之進、山田晃嗣、城所聡、篠崎一雄、篠崎和子
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Transcriptional regulation of the cold-inducible DREB1 by CAMTA family in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kidokoro, S., et al.
  • 学会等名: XXIV SPPS Congress
  • 発表場所: Stavanger, Norway
• [学会発表] Functional analysis of novel membrane protein family, COR413 controlled by an Arabidopsis transcription factor DREB1A (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanai, M., et al.
  • 学会等名: XXIV SPPS Congress
  • 発表場所: Stavanger, Norway
• [学会発表] シロイヌナズナの低温誘導性転写因子遺伝子DREB1の転写制御解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 城所聡, ら
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東北大学(仙台)
• [学会発表] シロイヌナズナの転写因子DREB1Aが制御するCOR413ファミリータンパク機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金井要樹, ら
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東北大学(仙台)
• [学会発表] 環境ストレス耐性作物の開発について (2010)
  • 著者名/発表者名: 篠崎和子
  • 学会等名: 日本学術会議公開シンポジウム「遺伝子組換え作物とその利用に向けて」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-08-06
• [学会発表] 環境ストレス耐性作物の開発について (2010)
  • 著者名/発表者名: 篠崎和子
  • 学会等名: 日本学術会議公開シンポジウム「遺伝子組換え作物とその利用に向けて」
  • 発表場所: 日本学術会議講堂(東京)
  • 年月日: 2010-08-06
• [学会発表] Regulatory networks of gene expression in abiotic stress response in Arabidopsis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi-Shinozaki, K., Shinozaki, K
  • 学会等名: ICAR2010
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川)
• [学会発表] The cis-acting elements in cold and dehydration inducible promoters of Arabidopsis and rice (2010)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, K., Mizoi, J., Kidokoro, S., Takasaki, H., Yoshida, T., Shinozaki, K., Yamaguchi-Shinozaki, K
  • 学会等名: ICAR 2010
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川)
• [学会発表] PIF7 negatively regulates DREB1 expression under circadian control in Arabidopsis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kidokoro, S., Maruyama, K., Nakashima, K., Imura, Y., Osakabe, Y., Fujita, Y., Mizoi, J., Shinozaki, K., Yamaguchi-Shinozaki, K
  • 学会等名: ICAR 2010
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川)
• [学会発表] Improving abiotic stress tolerance in crops (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi-Shinozaki, K
  • 学会等名: Workshop Japan-Egypt "Pharmacognosy and Traditional Medicine
  • 発表場所: 日本科学未来館(東京)
• [学会発表] Analysis of dehydration- and cold-induced transcriptional pathways in Arabidopsis, rice and soybean via identification of cis-acting promoter elements (2010)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, K., Mizoi, J., Kidokoro, S., Takasaki, H., Yoshida, T., Matsukura, S., Shinozaki, K., Yamaguchi-Shinozaki, K
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conference:From Plant Biology to Crop Biotechnology
  • 発表場所: Suzhou, China
• [学会発表] PIF7 negatively regulates DREB1 expression under circadian control in Arabidopsis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kidokoro, S., Maruyama, K., Nakashima, K., Imura, Y., Osakabe, Y., Fujita, Y., Mizoi, J., Shinozaki, K., Yamaguchi-Shinozaki, K
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conference: From Plant Biology to Crop Biotechnology
  • 発表場所: Suzhou, China
• [学会発表] Analysis of a novel membrane protein family (2010)
  • 著者名/発表者名: Kanai, M., Maruyama, K., Yamada, K.,Kidokoro, S., Shinozaki, K., Yamaguchi-Shinozaki, K
  • 学会等名: COR413 controlled by an Arabidopsistranscription factor DREB1A
  • 発表場所: Suzhou, China
• [学会発表] Regulatory networks of gene expression in abiotic stress response in Arabidopsis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi-Shinozaki, K., Shinozaki, K.
  • 学会等名: The 21st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2010)
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川)
• [学会発表] The cis-acting elements in cold and dehydration inducible promoters of Arabidopsis and rice (2010)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, K., et al.
  • 学会等名: The 21st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2010)
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川)
• [学会発表] PIF7 negatively regulates DREB1 expression under circadian control in Arabidopsis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kidokoro, S., et al.
  • 学会等名: The 21st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2010)
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川)
• [学会発表] Improving abiotic stress tolerance in crops (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi-Shinozaki, K.
  • 学会等名: Workshop Japan-Egypt "Pharmacognosy and Traditional Medicine"
  • 発表場所: 日本科学未来館(東京)
• [学会発表] Analysis of dehydration-and cold-induced transcriptional pathways in Arabidopsis, rice and soybean via identification of cis-acting promoter elements (2010)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, K., et al.
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conference : From Plant Biology to Crop Biotechnology
  • 発表場所: Suzhou, China
• [学会発表] PIF7 negatively regulates DREB1 expression under circadian control in Arabidopsis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kidokoro, S., et al.
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conference : From Plant Biology to Crop Biotechnology
  • 発表場所: Suzhou, China
• [学会発表] Analysis of a novel membrane protein family, COR413 controlled by an Arabidopsis transcription factor DREB1A (2010)
  • 著者名/発表者名: Kanai, M., et al.
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conference : From Plant Biology to Crop Biotechnology
  • 発表場所: Suzhou, China