二次細胞壁形成の統御システムの解明

• 研究課題/領域番号: 22370020
• 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: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 出村 拓 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (40272009)
• 連携研究者: 山口 雅利 埼玉大学, 環境科学研究センター, 准教授 (20373376)
• 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: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2012年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2010年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
• キーワード: 木質バイオマス / 二次細胞壁 / VND7 / セルロース合成 / ヘミセルロース合成 / タバコBY-2 / シロイヌナズナ / 共発現解析 / 細胞壁 / オルガネラ / キシラン / リン酸化 / セルロース

研究概要

木質バイオマスを構成する二次細胞壁の形成メカニズムについては、不明な点が多々残されている。本研究では、二次細胞壁形成のマスタースイッチとして同定したVND7 遺伝子を利用して、高効率な二次細胞壁誘導系を確立し、これらを用いて、二次細胞壁の主要成分であるセルロースとキシランの生合成ならびにVND7 の機能制御機構の解析を行うことで、二次細胞壁形成を統御するシステムの新たな側面を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Comparative metabolome analysis of seed kernels in phorbol ester-containing and phorbol ester-free accessions of Jatropha curcas L (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohtani, M., Nakano, Y., Usami, T.,Demura, T.
  • 雑誌名: Plant Biotechnol 巻: 29 ページ: 171-174
  • NAID: 10030804344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the casbene synthase homolog from Jatropha (<i>Jatropha curcas</i> L.) (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakano, Y., Ohtani, M., Polsri, W.,Usami, T., Sambongi, K., Demura, T.
  • 雑誌名: Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 巻: 29 号: 2 ページ: 185-189
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.12.0418a
  • NAID: 10030804406
  • ISSN: 1342-4580, 1347-6114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative metabolome analysis of seed kernels in phorbol ester-containing and phorbol ester-free accessions of <i>Jatropha curcas</i> L. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohtani, M 他
  • 雑誌名: Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 巻: 29 号: 2 ページ: 171-174
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.12.0426a
  • NAID: 10030804344
  • ISSN: 1342-4580, 1347-6114
  • 査読あり
• [雑誌論文] VASCULAR-RELATED NAC-DOMAIN7 directly regulates the expression of a broad range of genes for xylem vessel formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, M., Mitsuda, N., Ohtani, M., Ohme-Takagi, M., Kato, K., and Demura, T
  • 雑誌名: Plant J 巻: 66 号: 4 ページ: 579-590
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2011.04514.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] A NAC domain protein family contributing to the regulation of wood formation in poplar (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohtani, M., Nishikubo, N., Xu B., Yamaguchi, M., Mitsuda, N., and Goue, N., Shi, F., Ohme-Takagi, M., and Demura, T.
  • 雑誌名: Plant J 巻: 67 号: 3 ページ: 499-512
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2011.04614.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] The CKH2/PKL Chromatin Remodeling Factor Negatively Regulates Cytokinin Responses in Arabidopsis Calli. (2011)
  • 著者名/発表者名: Furuta, K., Kakimoto, T., et al.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 52 号: 4 ページ: 618-628
  • DOI: 10.1093/pcp/pcr022
  • NAID: 10029710051
  • 査読あり
• [雑誌論文] The CKH1/EER4 Gene Encoding a TAF12-Like Protein Negatively Regulates Cytokinin Sensitivity in Arabidopsis thaliana. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kubo, M., Kakimoto, t., et al.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 52 号: 4 ページ: 629-637
  • DOI: 10.1093/pcp/pcr021
  • NAID: 10029710104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutations in MYB3R1 and MYB3R4 cause pleiotropic developmental defects and preferential down-regulation of multiple G2/M-specific genes in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Haga, N, 他
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 157 ページ: 706-717
  • 査読あり
• [雑誌論文] VASCULAR-RELATEDNAC-DOMAIN6 and VASCULARRELATEDNAC-DOMAIN7 effectivelyinduce transdifferentiation into xylemvessel elements under control of aninduction system (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, M., Goue, N., Igarashi, H.,Ohtani, M., Nakano, Y., Mortimer, J.C.,Nishikubo, N., Kubo, M., Katayama, Y.,Kakegawa, K., Dupree, P., Demura, T.
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 153 号: 3 ページ: 915-924
  • DOI: 10.1104/pp.110.154013
  • 査読あり
• [雑誌論文] VND-INTERACTING2, a NAC domain transcription factor, negatively regulates xylem vessel formation in Arabidopsis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, M., Ohtani, M., Mitsuda, N., Kubo, M., Ohme-Takagi, M., Fukuda, H., and Demura, T.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 22 号: 4 ページ: 1249-1263
  • DOI: 10.1105/tpc.108.064048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation ofplant biomass production. (2010)
  • 著者名/発表者名: Demura, T., Ye, Z.H.
  • 雑誌名: Curr. Opin.Plant Biol 巻: 13 号: 3 ページ: 299-304
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2010.03.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulatory Mechanisms forSpecification and Patterning of PlantVascular Tissues (2010)
  • 著者名/発表者名: Cano-Delgado, A., Lee, J.-Y., Demura, T.
  • 雑誌名: Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 巻: 26 号: 1 ページ: 605-637
  • DOI: 10.1146/annurev-cellbio-100109-104107
  • 査読あり
• [雑誌論文] MYB transcriptionfactors orchestrating the developmentalprogram of xylem vessels in Arabidopsisroots (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakano, Y., Nishikubo, N., Goue, N.,Ohtani, M., Yamaguchi, M., Katayama, Y.,Demura, T.
  • 雑誌名: Plant Biotechnol 巻: 27 ページ: 267-272
  • URL: http://www.jspcmb.jp/pbcontents/pdf/pb27_3/27_267.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] ANGUSTIFOLIA3 plays roles in adaxial.abaxial patterning and growth in leaf morphogenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Horiguchi, G., 他
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 52 ページ: 112-124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cobtorin target analysis reveals that pectin functions in the deposition of cellulose microfibrils in parallel with cortical microtubules (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoneda, A., 他
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 64 ページ: 657-667
  • 査読あり
• [雑誌論文] Particular significance of SRD2-dependent snRNA accumulation in polarized pattern generation during lateral root development of Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohtani, M., 他
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 51 ページ: 2002-2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulatory mechanisms for specification and patterning of plant vascular tissues (2010)
  • 著者名/発表者名: Cano-Delgado, A, 他
  • 雑誌名: Annu.Rev.Cell Dev.Biol 巻: 26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of plant biomass production (2010)
  • 著者名/発表者名: Demura, T., 他
  • 雑誌名: Curr, Opin.Plant Biol. 巻: 13 ページ: 299-304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional regulation of secondary wall formation controlled by NAC domain proteins (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, M., 他
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 巻: 27 ページ: 237-242
  • NAID: 10026527497
  • 査読あり
• [学会発表] Evolutionary conservationand divergence of genes regulatingdevelopment of water conducting cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Demura, T
  • 学会等名: 2013 Plant Winter Conference
  • 発表場所: 韓国・浦項市
  • 年月日: 2013-01-25
• [学会発表] CONTROL OF SECONDARYCELL WALL FORMATION BY SEVERALDISTINCT SETS OF TRANSCRIPTIONFACTORS (2012)
  • 著者名/発表者名: Demura T
  • 学会等名: 23th International Conferenceon Arabidopsis Research
  • 発表場所: オーストリア・ウィーン
  • 年月日: 2012-07-04
• [学会発表] 木部細胞の分化に必要な分子生物学的制御因子を科学する (2012)
  • 著者名/発表者名: 出村拓
  • 学会等名: 第5回木質科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-06-09
• [学会発表] Regulation of woody cell wallformation in model plants and trees (2012)
  • 著者名/発表者名: Demura T
  • 学会等名: UmeaRenewable Energy Meeting
  • 発表場所: スウェーデン・ウメオ
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Regulation of woody cell wall formation in model plants and trees (2012)
  • 著者名/発表者名: Demura, T
  • 学会等名: Umea Renewable Energy Meeting 2012
  • 発表場所: Umea
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Phosphorylation of VASCULAR-RELATED NAC-DOMAIN7 ; the master regulator for xylem vessel differentiation (2011)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, Y, 他
  • 学会等名: Working on Wall 2011
  • 発表場所: Vancouver(複数日ポスター発表)
• [学会発表] The transcriptional networks involved in xylem vessel formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Endo, H, 他
  • 学会等名: Working on Wall 2011
  • 発表場所: Vancouver(複数日ポスター発表)
• [学会発表] Analysis of Regulatory Network of Master Gene VASCULAR-RELATED NAC-DOMAIN 7 (VND7) for Xylem Vessel Formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawabe, H, 他
  • 学会等名: The 4th Conference on Biosynthesis of Plant Cell Wall
  • 発表場所: 淡路市(複数日ポスター発表)
• [学会発表] CONTROL OF SECONDARY CELL WALL FORMATION BY SEVERAL DISTINCT SETS OF TRANSCRIPTION FACTORS
  • 著者名/発表者名: Taku Demura
  • 学会等名: 23th International Conference on Arabidopsis Recearch
  • 発表場所: オーストラリア・ウィーン
  • 招待講演
• [学会発表] 木部細胞の分化に必要な分子生物学的制御因子を科学する
  • 著者名/発表者名: 出村拓
  • 学会等名: 第5回木質科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
  • 招待講演
• [学会発表] Phosphorylation of VASCULAR-RELATED NAC-DOMAIN7, the master regulator for xylem vessel differentiation
  • 著者名/発表者名: 小川宣仁
  • 学会等名: 第30回日本植物細胞分子生物学会大会・シンポジウム
  • 発表場所: 奈良先端科学技術大学院大学
• [学会発表] Phosphorylation of VASCULAR-RELATED NAC-DOMAIN7, the master regulator for xylem vessel differentiation
  • 著者名/発表者名: 小川宣仁
  • 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
• [図書] 「二次細胞壁形成の時空間的制御」生物の科学 遺伝 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大谷美沙都, 山口雅利, 出村拓
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [図書] 「セルロース系バイオマス生産植物の分子育種技術」次世代バイオエタノール生産の技術革新と事業展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 出村拓
  • 出版者: フロンティア出版
• [備考]
  • URL: http://bsw3.naist.jp/demura/