フィトクロムによる植物成長相転換制御の基本メカニズム

• 研究課題/領域番号: 22770035
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 石崎 公庸 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (00452293)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2010年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 環境応答 / 成長相転換 / 陸上植物 / コケ植物 / フィトクロム / 光シグナル伝達 / メリステム / 転写因子 / 生殖 / ゼニゴケ / 分裂組織

研究概要

陸上植物は、光情報(日長、光質)を感知して栄養成長から生殖成長への総転換を制御する。本研究は、植物の赤色光・遠赤色光受容体フィトクロムによる成長相転換調節の基本プログラムとその進化を理解することを目的とし、現存する種の中で、陸上植物進化の基部に位置する"苔類ゼニゴケ"をモデルとし研究を行った。ゼニゴケのフィトクロムが核で機能し、遺伝子発現を制御することを示す結果を得た。ゼニゴケのフィトクロムが転写因子PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR(PIF)の相同遺伝子を介して光応答を制御すること、また細胞周期の調節因子サイクリンDの発現調節御に関わることを示唆する結果を得ている。フィトクロムによる核内遺伝子発現を介した細胞分裂制御が、ゼニゴケの成長相転換制御に関与する可能性を示唆した。

研究成果

• [雑誌論文] Visualization of auxin-mediated transcriptional activation using a common auxin-responsive reporter system in the liverwort Marchantia polymorpha (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki K., Nonomura M., Kato H., Yamato K.T., Kohchi T.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 125 号: 5 ページ: 826-834
  • DOI: 10.1007/s10265-012-0477-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the plasma membrane H+-ATPase in the liverwort Marchantia polymorpha. (2012)
  • 著者名/発表者名: Okumura M, Inoue S, Takahashi K, Ishizaki K, Kohchi T, Kinoshita T.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 159 号: 2 ページ: 826-834
  • DOI: 10.1104/pp.112.195537
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of a range of catabolic mutants provides evidence that phytanoyl-CoA does not act as a substrate of the ETF/ETFQO complex in Arabidopsis thaliana during dark induced senescence (2011)
  • 著者名/発表者名: Araujo WL, Ishizaki K, Nunes-Nesi A, Tohge T, Larson TR, Krahnert I, Balbo I, Witt S, Dormann P, Graham IA, Leaver CJ, and Fernie AR
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 157 号: 1 ページ: 55-59
  • DOI: 10.1104/pp.111.182188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein degradation-an alternative respiratory substrate for stressed plants (2011)
  • 著者名/発表者名: Araujo WL, Tohge T, Ishizaki K, Leaver CJ, and Fernie AR
  • 雑誌名: Trend Plant Sci 巻: 16 号: 9 ページ: 489-498
  • DOI: 10.1016/j.tplants.2011.05.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the 2-hydroxyglu tarate and isovaleryl-CoA dehydrogenase as alternative electron doners linking lysine catabolism to the electron transport chain of Arabidopsis mitochomdria (2010)
  • 著者名/発表者名: Araujo WL, Ishizaki K, Nunes-Nesi A, Larson TL, Tohge T, Krahnert I, Witt S, Obata T, Schauer N, Graham IA, Leaver CJ, and Fernie AR
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 22 号: 5 ページ: 1549-1563
  • DOI: 10.1105/tpc.110.075630
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionarily conserved regulatory mechanisms of abscisic acid signaling in land plants : characterization of ABSCISIC ACID INSENSITIVE1-like type 2C protein phosphatase in the liverwort Marchantia polymorpha (2010)
  • 著者名/発表者名: Tougane K, Komatsu K, Bhyan SB, Sakata Y, Ishizaki K, Yamato KT, Kohchi T, and Takezawa D
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 152 ページ: 1529-1543
• [雑誌論文] Identification of the 2-hydroxyglutarate and isovaleryl-CoA dehydrogenases as alternative electron donors linking lysine catabolism to the electron transport chain of Arabidopsis mitochondria. (2010)
  • 著者名/発表者名: Araujo W.L., Ishizaki K., Nunes-Nesi A., Larson T.R., Tohge T., Krahnert I., Witt S., Obata T., Schauer N., Graham I.A., Leaver C.J., Fernie A.R., These authors contributed equally to this work.
  • 雑誌名: The Plant Cell 巻: 22 ページ: 1549-1563
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionarily conservecd regulatory mechanisms of abscisic acid signaling in land plants : characterization of ABSCISIC ACID INSENSITIVE1-like type 2C protein phosphatase in the liverwort Marchantia polymorpha. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tougane K., Komatsu K., Bhyan S.B., Sakata Y., Ishizaki K., Yamato K.T., Kohchi T., Takezawa D.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 152 ページ: 1529-1543
  • 査読あり
• [学会発表] 赤色光は苔類ゼニゴケの細胞分裂を制御する (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上佳祐、中村衣里、保坂将志、石崎公庸、西浜竜一、河内孝之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都・京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 青色光受容体フォトトロピンは苔類ゼニゴケの葉状体背腹性決定を制御する (2012)
  • 著者名/発表者名: 芦原悠紀子, 小松愛乃, 石崎公庸, 西浜竜一, 河内孝之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都・京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 苔類ゼニゴケ気室形成異常株nopperabolの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水谷未耶, 増田晃秀, 桐田啓和, 石崎公庸, 河内孝之
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都・京都産業大学
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] 苔類ゼニゴケにおける赤色光による細胞周期制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村衣里, 保坂将志, 井上佳祐, 石崎公庸, 西浜竜一, 河内孝之
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都・京都産業大学
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] 苔類ゼニゴケは転写因子PIFを介する赤色光シグナル伝達機構をもつ (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上佳祐、石崎公庸、岡義人、河内孝之
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都・京都産業大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 基部陸上植物ゼニゴケを用いた基部陸上植物概日時計関連因子の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久保田茜, 喜多祥吾, 久保田佐綾, 村中智明, 石崎公庸, 大和勝幸, 青木摂之, 小山時隆, 河内孝之
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都・京都産業大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 苔類ゼニゴケにおけるフォトトロピン機能欠損変異体の単離と解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小松愛乃, 芦原悠紀子, 坪井秀憲, 末次憲之, 石崎公庸, 和田正三, 河内孝之
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都・京都産業大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 遺伝子機能を自在に研究できるモデルへゲノム・突然変異体・形質転換 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸、大和勝幸、河内孝之
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都・京都産業大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 遺伝子機能を自在に研究できるモデルへ～ゲノム・突然変異体・形質転換- (2012)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸, 大和勝幸, 河内孝之
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都・京都産業大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] T-DNAタギング法による苔類ゼニゴケオーキシン低感受性変異体の単離と解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 武田真由子, 加藤大貴, 石崎公庸, 河内孝之
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都・京都産業大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] The liverwort Marchantia polymorpha as a model for evolutionary and developmental biology (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki K.
  • 学会等名: Strategy of plants against global environmental change
  • 発表場所: 岡山・倉敷芸文館
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] 苔類ゼニゴケにおけるオーキシン転写制御機構の役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤大貴, 石崎公庸, 河内孝之
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都・国際会館
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 基部陸上植物ゼニゴケにおける概日時計関連因子の比較ゲノム解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久保田茜、喜多祥吾、久保田佐綾、村中智明、石崎公庸、大和勝幸、青木摂之、小山時隆、河内孝之
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都・国際会館
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 基部陸上植物の光応答-フィトクロムを介した光形態形成の分子機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸、井上佳祐、保坂将志、片岡秀夫、大和勝幸、河内孝之
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京・東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] 基部陸上植物の光応答～フィトクロムを介した光形態形成の分子機構- (2011)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸, 井上佳祐, 保坂将志, 片岡秀夫, 大和勝幸, 河内孝之
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京・東京大学駒場キャンパス(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] Transgenesis of the liverwort Marchantia polymorpha and its application to developmental genetics (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki K, Matsuda A, Saida Y, Ueda M, Yamato KT, and Kohchi T
  • 学会等名: XVIII International Botanical Congress
  • 発表場所: Merbourne, Australia
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] Transgenesis of the liverwort Marchantia polymorpha and its application to developmental genetics (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki K, Masuda A, Saida Y, Ueda M, Yamato KT, Kohchi T
  • 学会等名: XVIII International Botanical Congress
  • 発表場所: Merbourne, Australia(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] 苔類ゼニゴケにおける赤色光受容体フィトクロムを介した生長制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上佳祐、石崎公庸、保坂将志、片岡秀夫、大和勝幸、河内孝之
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 苔類ゼニゴケにおける分子遺伝学の基盤整備:T-DNAタギング法による順遺伝学的解析手法の確立 (2011)
  • 著者名/発表者名: 増田晃秀、石崎公庸、齊田有桂、水谷未耶、大和勝幸、河内孝之
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] γ線照射胞子より単離したゼニゴケオーキシン耐性株の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野々村麻衣子、石崎公庸、大和勝幸、河内孝之
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 苔類ゼニゴケにおけるMpIAAを介したオーキシン信号伝達の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤大貴、石崎公庸、大和勝幸、河内孝之
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 苔類ゼニゴケにおける時計機構と生長相制御の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久保田茜、久保田佐綾、村中智明、石崎公庸、大和勝幸、青木摂之、小山時隆、河内孝之
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 苔類ゼニゴケの青色光受容体フォトトロピンの単離と青色光応答の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小松愛乃、坪井秀憲、末次憲之、石崎公庸、大和勝幸、和田正三、河内孝之
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 半数体植物ゼニゴケにおける順遺伝学的解析手法の確立 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸、増田晃秀、齊田有桂、水谷未耶、大和勝幸、河内孝之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2011年度大会
  • 発表場所: (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 苔類ゼニゴケの光受容体フィトクロムを介した細胞分裂制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上佳祐、石崎公庸、保坂将志、片岡秀夫、大和勝幸、河内孝之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2011年度大会
  • 発表場所: (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
  • 年月日: 2011-03-05
• [備考] 参考として所属する研究室HPのURLを下に示す
  • URL: http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/labs/plantmb/