環境ストレス応答と生長制御ネットワークのクロストークの解明

• 研究課題/領域番号: 25251031
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 篠崎 和子 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30221295)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 47,320千円 (直接経費: 36,400千円、間接経費: 10,920千円); 2015年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円); 2014年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円); 2013年度: 23,140千円 (直接経費: 17,800千円、間接経費: 5,340千円)
• キーワード: 環境応答 / 植物 / 生長制御 / 細胞伸長 / 光合成 / ストレス / 発現制御 / 転写因子 / 翻訳後調節

研究成果の概要

乾燥ストレス時に植物の生育を抑える転写ネットワークを解明するために、乾燥によって負に制御される二つ転写因子（PIF4, GLK）に着目した。光形態形成を制御するPIF4の遺伝子発現は乾燥ストレス条件下で抑制される。PIF4遺伝子のプロモーター解析を行い、転写活性化領域及び乾燥による転写抑制領域を同定した。また、活性化領域に結合して転写を活性化する転写因子PBP1を同定した。一方、光合成関連遺伝子プロモーターを解析して、転写を活性化するシス領域としてGLK結合サイトを同定した。GLK遺伝子は乾燥によってその発現が抑制されたことから、光合成関連遺伝子の発現抑制の制御に関わっていると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] The Arabidopsis transcriptional regulator DPB3-1 enhances heat stress tolerance without growth retardation in rice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato H, Todaka D, Kudo M, Mizoi J, Kidokoro S, Zhao Y, Shinozaki K, and Yamaguchi-Shinozaki K
  • 雑誌名: Plant Biotechnol. J. 巻: Feb 号: 8 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1111/pbi.12535
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The transcriptional cascade in the heat stress response of Arabidopsis is strictly regulated at the expression levels of transcription factors. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohama N, Kusakabe K, Mizoi J, Zhao H, Kidokoro S, Koizumi S, Takahashi F, Ishida T, Yanagisawa S, Shinozaki K, and Yamaguchi-Shinozaki K.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 28(1) 号: 1 ページ: 181-201
  • DOI: 10.1105/tpc.15.00435
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SNAC-As, stress-responsive NAC transcription factors, mediate ABA-inducible leaf senescence. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takasaki H, Maruyama K, Takahashi F, Fujita M, Yoshida T, Nakashima K, Myouga F, Toyooka K, Yamaguchi-Shinozaki K, Shinozaki K.
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 84 号: 6 ページ: 1114-1123
  • DOI: 10.1111/tpj.13067
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 植物の乾燥・高温応答の解明と再生作物の開発に向けて (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤輝、篠崎和子
  • 雑誌名: Bio Industry 巻: 32(12) ページ: 25-31
• [雑誌論文] Omics Approaches Toward Defining the Comprehensive Abscisic Acid Signaling Network in Plants. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida T, Mogami J, and Yamaguchi-Shinozaki K
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 56(6) 号: 6 ページ: 1043-1052
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv060
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 高温環境を生き抜くための植物の転写制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大濱直彦、篠崎和子
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 53(10) ページ: 696-702
  • NAID: 130005416108
• [雑誌論文] Two Distinct Families of Protein Kinases Are Required for Plant Growth under High External Mg2+ Concentrations in Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: Junro Mogami, Yasunari Fujita, Takuya Yoshida, Yoshifumi Tsukiori, Hirofumi Nakagami, Yuko Nomura, Toru Fujiwara, Sho Nishida, Shuichi Yanagisawa, Tetsuya Ishida, Fuminori Takahashi, Kyoko Morimoto, Satoshi Kidokoro, Junya Mizoi, Kazuo Shinozaki, Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 167 号: 3 ページ: 1039-1057
  • DOI: 10.1104/pp.114.249870
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Soybean DREB1/CBF-type transcription factors function in heat and drought as well as cold stress-responsive gene expression (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kidokoro, Keitaro Watanabe, Teppei Ohori, Takashi Moriwaki, Kyonoshin Maruyama, Junya Mizoi, Nang Myint Phyu Sin Htwe, Yasunari Fujita, Sachiko Sekita, Kazuo Shinozaki, Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
  • 雑誌名: Plant J. 巻: 81 号: 3 ページ: 505-518
  • DOI: 10.1111/tpj.12746
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Four Arabidopsis AREB/ABF transcription factors function predominantly in gene expression downstream of SnRK2 kinases in abscisic-acid signaling in response to osmotic stress (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Yoshida, Yasunari Fujita, Kyonoshin Maruyama, Junro Mogami, Daisuke Todaka, Kazuo Shinozaki & Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
  • 雑誌名: Plant Cell and Enviorment 巻: 38 号: 1 ページ: 35-49
  • DOI: 10.1111/pce.12351
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Recent advances in the dissection of drought-stress regulatory networks and strategies for development of drought-tolerant transgenic rice plants (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Todaka, Kazuo Shinozaki, Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
  • 雑誌名: Front Plant Sci 巻: 6 ページ: 1-20
  • DOI: 10.3389/fpls.2015.00084
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Arabidopsis DPB3-1, a DREB2A Interactor, Specifically Enhances Heat Stress-Induced Gene Expression by Forming a Heat Stress-Specific Transcriptional Complex with NF-Y Subunits (2014)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Sato, Junya Mizoi, Hidenori Tanaka, Kyonosin Maruyama, Feng Qin, Yuriko Osakabe, Kyoko Morimoto, Teppei Ohori, Kazuya Kusakabe, Maika Nagata, Kazuo Shinozaki, Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 26 号: 12 ページ: 4954-4973
  • DOI: 10.1105/tpc.114.132928
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Functional analysis of the Hikeshi-like protein that interacts with HSP70 in Arabidopsis (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinya Koizumi, Naohiko Ohama, Junya Mizoi, Kazuo Shinozaki, Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 450 号: 1 ページ: 396-400
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.05.128
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Integrated analysis of the effects of cold and dehydration on rice metabolites, phytohormones, and transcripts (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama K, Urano K, Yoshiwara K, Morishita Y, Sakurai N, Suzuki H, Kojima M, Sakakibara H, Shibata D, Saito K, Shinozaki K, Yamaguchi-Shinozaki K
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 164(4) 号: 4 ページ: 1759-1771
  • DOI: 10.1104/pp.113.231720
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The transcriptional regulatory network in the drought response and its crosstalk in abiotic stress responses including drought, cold, and heat (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakashima K, Yamaguchi-Shinozaki K, Shinozaki K
  • 雑誌名: Front Plant Sci. 巻: 16; 5:170 ページ: 1-7
  • DOI: 10.3389/fpls.2014.00170
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ABA-dependent and ABA-independent signaling in response to osmotic stress in plants (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuya Yoshida, Junro Mogami and Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
  • 雑誌名: Current Opinion in Plant Biology 巻: 21 ページ: 133-139
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2014.07.009
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 環境ストレス時の生長制御機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 戸高 大輔、趙 宇、吉田 拓也、工藤 まどか、Alisdair R. Fernie、篠崎 一雄、篠崎 和子
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡、岩手
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] 高温ストレス下における植物の生長制御機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小泉 慎也、城所 聡、大濱 直彦、中嶋 正敏、篠崎 一雄、篠崎 和子
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡、岩手
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] 遺伝子集積法による乾燥ストレス耐性植物の生長促進制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 工藤 まどか、城所 聡、溝井 順哉、戸高 大輔、篠崎 和子
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡、岩手
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] 環境ストレス応答の分子機構の解明と耐性作物開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 篠崎和子
  • 学会等名: 東京理科大学 アグリ・バイオ工学研究部門公開シンポジウム
  • 発表場所: 葛飾、東京
  • 年月日: 2015-07-17
  • 招待講演
• [学会発表] Regulatory networks for osmotic and heat stress responses in plant, (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi-Shinozaki K
  • 学会等名: the International Symposium on “Plant Responses to Stress”
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2015-06-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 環境ストレス時の生長制御機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 戸高大輔，趙宇，工藤まどか，篠崎一雄，篠崎和子
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16
• [学会発表] バイオマス生産性を向上させた乾燥ストレス耐性植物の創出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 工藤まどか、戸高大輔、篠崎和子
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16
• [学会発表] Analysis of transcriptional regulation of Arabidopsis PIF family genes in response to abiotic stresses (2015)
  • 著者名/発表者名: Moon J-S, Kidokoro S, Todaka D, Igusa S, Mizoi J, Shinozaki K, Yamaguchi-Shinozaki K
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16
• [学会発表] Water and Plants (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi-Shinozaki K
  • 学会等名: Women in Global Science 2014
  • 発表場所: Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2014-10-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 植物の乾燥ストレス応答と成長制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 篠崎和子
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 川崎、神奈川
  • 年月日: 2014-09-12
  • 招待講演
• [学会発表] 植物の環境ストレス耐性機構と分子育種 (2014)
  • 著者名/発表者名: 篠崎和子
  • 学会等名: 第53回ガンマーフィールドシンポジウム
  • 発表場所: 水戸、茨城
  • 年月日: 2014-07-16
  • 招待講演
• [学会発表] 環境ストレス時の細胞伸長と生長制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 戸高大輔，工藤まどか，趙宇，有賀遥平，本多剛志，佐藤輝，篠崎一雄，篠崎和子
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] シロイヌナズナにおける低温誘導性の転写因子遺伝子DREB1の転写制御機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 戸田 智美，城所 聡，溝井 順哉，篠崎 一雄，篠崎 和子
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] ストレス条件下における光合成関連遺伝子群の発現抑制機構に関する解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本多 剛志，城所 聡，戸高 大輔，篠崎 一雄，篠崎 和子
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Plant responses and adaptation to water stress (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
  • 学会等名: 7th EPSO Conference
  • 発表場所: Porto Heri, Greece
  • 招待講演