植物の組織分化における細胞壁構築のための分子輸送メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 22570033
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 横山 隆亮 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 講師 (90302083)
• 研究分担者: 西谷 和彦 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (60164555)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 細胞壁 / イネ / キシログルカン / 師管 / 細胞間輸送 / 師部

研究概要

植物の各組織の形質を決定する最も重要な因子の1つは、組織を構成する個々の細胞の周囲に構築される細胞壁である。複雑な高次構造物である細胞壁を細胞外で正確に構築するためには、その材料や道具となる分子が適切なタイミングで正確なポイントに輸送されなければならない。本研究では、イネの維管束分化において、細胞壁の材料となる多糖分子が細胞内からだけではなく、細胞間で輸送制御されていることを証明した研究である。

研究成果

• [雑誌論文] A Dof Transcription Factor, SCAP1, Is Essential for the Development of Functional Stomata in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Negi, J., Moriwaki, K., Konishi, M., Yokoyama, R., Nakano, T., Kusumi, K., Hashimoto-Sugimoto, M., Schroeder, J.I., Nishitani, K., Yanagisawa, S. and Iba, K.
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 23 号: 6 ページ: 479-484
  • DOI: 10.1016/j.cub.2013.02.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Demethylesterification of the primary wall by PECTIN METHYLESTERASE35 is important for the mechanical support of the Arabidopsis stem (2012)
  • 著者名/発表者名: Shoko Hongo, Kaori Sato, RyusukeYokoyama, Kazuhiko Nishitani
  • 雑誌名: The Plant Cell 巻: 24 号: 6 ページ: 2624-2634
  • DOI: 10.1105/tpc.112.099325
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞壁の進化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮、西谷和彦
  • 雑誌名: 遺伝 巻: 66 ページ: 28-33
• [雑誌論文] 植物細胞壁は今なぜ注目されているか (2012)
  • 著者名/発表者名: 西谷和彦
  • 雑誌名: 遺伝 巻: 66 ページ: 24-27
• [雑誌論文] Effect of silicon deficiency on secondary cell wallsynthesis in rice leaf (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Yamamoto, Atsuko Nakamura, Hiroaki Iwai, Tadashi Ishii, Jian Feng Ma, Ryusuke Yokoyama, Kazuhiko Nishitani, Shinobu Satoh and Jun Furukawa
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 125 号: 6 ページ: 771-779
  • DOI: 10.1007/s10265-012-0489-3
  • NAID: 10031127114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning, characterization and expression xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase and expansin genes associated with petal growth and development during carnation flowering opening (2011)
  • 著者名/発表者名: Taro Harada, Yuka Torii, Shigeto Morita, Reiko Onodera, Yoshinao Hara, Ryusuke Yokoyama, Kazuhiko Nishitani, Shigeru Satoh
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 62 号: 2 ページ: 815-823
  • DOI: 10.1093/jxb/erq319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genotypic Variations in Non-Structural Carbohydrate and Cell-Wall Components of the Stem in Rice, Sorghum, and Sugar cane (2011)
  • 著者名/発表者名: Yumiko Arai-Sanoh
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 75 ページ: 1104-1112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biological implications of the 花茎 occurrence of 32 members of XTH (xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase) family of proteins in the bryophyte Physcomitrella patens (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryusuke Yokoyama, Yohei Uwagaki, Hiroko Sasaki, Taro Harada, Yuji Hiwatashi, Mitsuyasu Hasebe, Nishitani, Kazuhiko
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 64 号: 4 ページ: 645-656
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2010.04351.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light quality-mediated petiole elongation in Arabidopsis during shade avoidance involves cell wall modification by XTHs (2010)
  • 著者名/発表者名: Rashmi Sasidharan, C.C. Chinnappa, Marten Staal, J Theo M Elzenga,Ryusuke Yokoyama, Kazuhiko Nishitani, Laurentius ACJ Voesenek and Ronald Pierik
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 154 号: 2 ページ: 978-990
  • DOI: 10.1104/pp.110.162057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning, characterization and expression xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase and expansin genes associated with petal growth and development during carnation flowering opening (2010)
  • 著者名/発表者名: Taro Harada
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 62 ページ: 815-823
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biological implications of the occurrence of 32 members of XTH (xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase) family of proteins in the bryophyte Physcomitrella patens (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryusuke Yokoyama
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 64 ページ: 645-656
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light quality-mediated petiole elongation in Arabidopsis during shade a voidance involves cell wall modification by XTHs (2010)
  • 著者名/発表者名: Rashmi Sasidharan
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 154 ページ: 978-990
  • 査読あり
• [学会発表] シロイヌナズナ種皮ムシレージの放出を制御する種皮細胞壁分解機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 國枝正、嶋田知生、横山隆亮、西村いくこ、西谷和彦
  • 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
• [学会発表] イネ細胞壁の(1,3;1,4)-β-D-グルカンの機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木戸奈都美、横山隆亮、西谷和彦
  • 学会等名: 東北植物学会第2回大会
  • 発表場所: 弘前大学
• [学会発表] 植物細胞壁の構造と機能の多様性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮、西谷和彦
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学
• [学会発表] Functional analyses of pectin related genesinvolved in physical properties of supportive tissue in Arabidopsis stem (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryusuke Yokoyama, Shoko Hongo, Kazuhiko Nishitani
  • 学会等名: 23th International Conference onArabidopsis Research
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] イネにおけるケイ素欠乏下での二次細胞壁合成の制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本剛史、古川純、中村敦子、岩井宏暁、石井忠、馬建鋒、横山隆亮、西谷和彦、佐藤忍
  • 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
• [学会発表] Functional analyses of pectin related genes involved in physical properties of supportive tissue in Arabidopsis stem (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryusuke Yokoyama
  • 学会等名: 23th International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] 植物細胞壁の構造と機能の多様性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮
  • 学会等名: 日本植物学会 第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学
  • 招待講演
• [学会発表] 植物細胞壁の多様化のしくみ (2012)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮
  • 学会等名: 新学術領域「植物細胞壁機能」公開セミナー
  • 発表場所: 筑波大学
  • 招待講演
• [学会発表] イネ細胞壁の(1,3; 1,4)-β-D-グルカンの機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木戸奈都美
  • 学会等名: 東北植物学会第２回大会
  • 発表場所: 弘前大学
• [学会発表] バイオマス利用のためのイネの細胞壁研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮
  • 学会等名: 第175回公開セミナー
  • 発表場所: 岩手県生物工学研究所
  • 年月日: 2011-06-24
• [学会発表] 植物細胞壁の機能と多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮, 他
  • 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
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] シロイヌナズナ種皮特異的ペルオキシダーゼが制御する細胞壁分解および架橋形成機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 國枝正, 横山隆亮, 他
  • 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
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] イネにおけるセルロース系エタノールの効率的生産のための細胞壁多糖の改変 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮、田村典子、堀江佐知子、澤杏弥、木戸奈都美、桑島美香、西谷和彦
  • 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
• [学会発表] 植物細胞壁構築の多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮、澤杏弥、木戸奈都美、桑島美香、西谷和彦
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] シロイヌナズナ種皮ムシレージの放出に関与する細胞壁分解機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 國枝正、横山隆亮、西村いくこ、西谷和彦
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] シロイヌナズナ花茎形成におけるペクチンメチルエステラーゼ(PME)の役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 本郷祥子, 横山隆亮, 他
  • 学会等名: 日本植物学会東北支部第22回宮城(石巻)大会
  • 発表場所: 石巻専修大学
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Space-Based Experiment CELL WALL (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryusuke Yokoyama, Kazuhiko Nishitani, Noriaki Ishioka, 他
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第24回大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Functional evolution of XTH (xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase) family of proteins in angiosperms and bryophytes (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshinao Hara, Ryusuke Yokoyama, Kazuhiko Nishitani, 他
  • 学会等名: XII Cell Wall Meeting
  • 発表場所: Porto-Portugal
  • 年月日: 2010-07-26
• [学会発表] 陸上植物の研究を支えるモデル植物たち (2010)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮
  • 学会等名: 日本植物学会東北支部第22回宮城(石巻)大会
  • 発表場所: 石巻専修大学
• [学会発表] セルロース系エタノールの効率的生産のためのイネ細胞壁の改変 (2010)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮、堀江佐知子、宮崎豪、松井透、澤杏弥、木戸奈都美、桑島美香、西谷和彦
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] シロイヌナズナ花茎形成におけるペクチンメチルエステラーゼ(PME)の役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 本郷祥子、佐藤香梨、横山隆亮、西谷和彦
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] 陸上植物におけるエンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素(XTH)の機能の多様性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐々木大樹、原吉直、上垣陽平、齋藤圭、横山隆亮、西谷和彦
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] イネにおけるキシログルカンの役割とXTHの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮、佐々木大樹、原吉直、西谷和彦
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学
• [学会発表] シロイヌナズナ花茎形成におけるペクチンメチルエステラーゼ(PME)の役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 本郷祥子、佐藤香梨、横山隆亮、西谷和彦
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学
• [学会発表] ケイ素がイネ細胞壁構成糖に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本剛史、古川純、中村敦子、岩井宏暁、石井忠、馬建鋒、横山隆亮、西谷和彦、佐藤忍
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学
• [学会発表] Genetic modification of rice cell-wall glucans by means of reverse-genetics approaches (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryusuke Yokoyama, Yoshinao Hara, Sachiko Horie, Go Miyazaki, and Kazuhiko Nishitani
  • 学会等名: XII Cell Wall Meeting
  • 発表場所: Porto-Portugal
• [学会発表] Functional evolution of XTH family of proteins in angiosperms and bryophytes (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshinao Hara, Hiroki Sasaki, Yohei Uwagaki, Taro Harada, Ryusuke Yokoyama, Yuji Hiwatashi, Mitsuyasu Hasebe, Kazuhiko Nishitani
  • 学会等名: XII Cell Wall Meeting
  • 発表場所: Porto-Portugal
• [図書] 植物細胞壁(西谷和彦、梅澤俊明編著) (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮
  • 出版者: 講談社
• [図書] 植物細胞壁（西谷和彦、梅澤俊明編著） (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山隆亮
  • 出版者: 講談社
• [備考]
  • URL: http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/nishitani_lab/
• [備考] Tohoku Univ. Plant Cell Wall Lab.
  • URL: http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/nishitani_lab/index.html