ｍＲＮＡ代謝制御因子群が担う植物形態形成の制御機構

• 研究課題/領域番号: 25440133
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 柘植 知彦 京都大学, 化学研究所, 准教授 (50291076)
• 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: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013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: 植物形態形成 / 遺伝子発現制御 / mRNA代謝制御 / スプライソソーム / タンパク質相互作用 / 転写制御 / RNAプロセシング / COP9シグナロソーム / スプライシング / タンパク質分解制御

研究成果の概要

シロイヌナズナSF3b複合体構成因子7つの内、6つが複数の遺伝子がコードしていることが判明した。これらの遺伝子機能を解析する逆遺伝学的アプローチを進めた結果、SAP130AとBに加え、新たにSAP14bAとＢも花粉形成に不可欠であることを見出した。またSAP49AとBが胚発生において不可欠であることを明らかにして、SF3bのサブユニットごとに、標的遺伝子の選択性に関わる貢献度が異なることを示した。さらにSAP130と結合するCSN1に注目し、csn１部分相補植物が、花粉形成過程に異常を示すことを発見した。CSN1とSAP130とが協調的に調節する花粉形態形成過程があると考えている。

研究成果

• [国際共同研究] YALE大学(米国)
• [国際共同研究] ローマ大学(イタリア)
• [国際共同研究] 北京大学(中国)
• [雑誌論文] RNA binding proteins RZ-1B and RZ-1C play critical roles in regulating pre-mRNA splicing and gene expression during development in Arabidopsis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Wu Z, Zhu D, Lin X, Miao J, Gu L, Deng X, Yang Q, Sun K, Zhu D, Cao X, Tsuge T, Dean C, Aoyama T, Gu H, Qu LJ.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 28 号: 1 ページ: 55-73
  • DOI: 10.1105/tpc.15.00949
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] UV-B-Induced CPD photolyase gene expression is regulated by UVR8-dependent and -independent pathways in Arabidopsis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Li N, Teranishi M, Yamaguchi Ｈ, Matsushita T, Watahiki MK, Tsuge T, Li SS, Hidema J
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 56 号: 10 ページ: 2014-2023
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv121
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Phosphatidylinositol phosphate 5-kinase genes respond to phosphate deficiency for root hair elongation in Arabidopsis thaliana. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wada, Y., Kusano, H., Tsuge, T., and Aoyama, T.
  • 雑誌名: Plant J. 巻: 81 号: 3 ページ: 426-437
  • DOI: 10.1111/tpj.12741
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] GLABRA2 directly suppresses basic helix-loop-helix transcription factor genes with diverse functions in root hair development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Lin, Q., Ohashi, Y., Kato, M., Tsuge, T., Gu ,H., Qu, L.-J., and Aoyama, T.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 27 ページ: 2894-2906
  • DOI: 10.1105/tpc.15.00607
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ADP1 affects plant architecture by regulating local auxin biosynthesis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Li R, Li J, Li S, Qin G, Novak O, Pencik A, Ljung K, Aoyama T, Liu J, Murphy A, Gu H, *Tsuge T, *Qu LJ.
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 10 号: 1 ページ: e1003954-e1003954
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1003954
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Arabidopsis COP9 SIGNALOSOME INTERACTING F-BOX KELCH 1 protein forms an SCF ubiquitin ligase and regulates hypocotyl elongation (2013)
  • 著者名/発表者名: Franciosini A, Lombardi B, Iafrate S, Pecce V, Mele G, Lupacchini L, Kondou Y, Gusmaroli G, Aki S, Tsuge T, Deng XW, Matsui M, Vittorioso P, Costantino P, Serino G
  • 雑誌名: Mol Plant 巻: Mar 9. Epub ahead of print 号: 5 ページ: 1616-1629
  • DOI: 10.1093/mp/sst045
  • 査読あり
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるCSN相互作用因子CPSF6の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 張暁娟、青山卓史、柘植知彦
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス、岩手県盛岡市
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] 植物細胞形態形成における PIP5K 遺伝子の機能重複性と制御的役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 亘真智子、Blanc-Mathieu Romain、藤真理子、柘植知彦、緒方博之、青山卓史
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス、岩手県盛岡市
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] シロイヌナズナ PLDζ2 の細胞生物学的機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 島村亮太、谷口(山本)幸美、加藤真理子、柘植知彦、青山卓史
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス、岩手県盛岡市
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] COP9 signalosome: Understanding its role as a modulator linking proteolysis to RNA processing. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko TSUGE
  • 学会等名: New era of pre-mRNA splicing world – satellite meeting
  • 発表場所: Hotel Nikko Nara, Nara JAPAN
  • 年月日: 2016-03-14
  • 招待講演
• [学会発表] COP/DET/FUSを介した選択的スプライシングの制御系の解析に向けて (2016)
  • 著者名/発表者名: 黒田凌、後藤翔、野元美佳、青山卓史、多田安臣、古本強、松下智直、柘植知彦
  • 学会等名: 第５回植物RNA研究者ネットワークシンポジウム
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス 21 KOMCEE、東京都目黒区
  • 年月日: 2016-01-08
• [学会発表] Functional analyses of a CSN interacting protein, CPSF6, in Arabidopsis thaliana (2016)
  • 著者名/発表者名: Xiaojuan ZHANG, Takashi AOYAMA, Tsuyoshi FURUMOTO, Tom TSUGE
  • 学会等名: 第５回植物RNA研究者ネットワークシンポジウム
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス 21 KOMCEE、東京都目黒区
  • 年月日: 2016-01-08
• [学会発表] CULLIN neddylation is regulated during seed development in Arabidopsis thaliana. (2015)
  • 著者名/発表者名: Anna FRANCIOSINI, Simone BUTERA, Niccolò MOSESSO, Isabelle BONOMO, Alessandra BOCCACCINI, Tomohiko TSUGE, Maura CARDARELLI, Paola VITTORIOSO, Paolo COSTANTINO, Giovanna SERINO
  • 学会等名: The 26th International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Palais des Congrès de Paris, Paris FRANCE
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] COP9シグナロソーム結合因子AtPrp43の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 後藤翔*、野元美佳、多田安臣、古本強、青山卓史、柘植知彦
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学、東京都世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Functional analyses of CPSF6 in Arabidopsis thaliana (2015)
  • 著者名/発表者名: Xiaojuan ZHANG*, Tsuyoshi FURUMOTO, Takashi AOYAMA, Tomohiko TSUGE
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学、東京都世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] シロイヌナズナ根毛におけるCa2+結合タンパク質PCaP2とホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸の細胞内動態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤真理子*、柘植知彦、前島正義、青山卓史
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学、東京都世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] PIP5K3と他のタイプB PIP5K遺伝子との機能重複に関する解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齊藤涼*、和田悠貴香、加藤真理子、柘植知彦、青山卓史
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学、東京都世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 側方根幹におけるPLDζ2の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 島村亮太*、谷口（山本）幸美、谷口雅俊、加藤真理子、柘植知彦、林謙一郎、青山卓史
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学、東京都世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Gene expression of CPD photolyase is primarily mediated by UVR8- and cryptochrome-dependent pathways in de-etiolated Arabidopsis seedlings (2015)
  • 著者名/発表者名: Nan LI*, Mika TERANISHI, Tomonao MATSUSHITA, Tomohiko TSUGE, Masaaki WATAHIKI, Jun HIDEMA
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学、東京都世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Functional characterization of COP9 signalosome interacting factor AtPrp43 (2015)
  • 著者名/発表者名: Kakeru GOTO*, Mika NOMOTO, Yasuomi TADA, Takashi AOYAMA, Tsuyoshi FURUMOTO, Tomohiko TSUGE
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing
  • 発表場所: AIST Tokyo Waterfront Annex, Koto-ku TOKYO
  • 年月日: 2015-03-13 – 2015-03-15
• [学会発表] スプライソソーム構成因子群とCOP9シグナロソームが植物形態形成に担う役割を考える (2015)
  • 著者名/発表者名: 安喜史織、張俊、後藤翔、中井秀人、青山卓史、瞿礼嘉、柘植知彦*
  • 学会等名: 第４回植物RNA研究者ネットワークシンポジウム RNAから植物を考える −植物を支えるRNA機能—
  • 発表場所: 京都大学理学部セミナーハウス、京都府京都市
  • 年月日: 2015-01-19 – 2015-01-20
  • 招待講演
• [学会発表] COP9シグナロソーム結合因子AtPrp43の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 後藤翔*、野元美佳、多田安臣、古本強、青山卓史、柘植知彦
  • 学会等名: 第４回植物RNA研究者ネットワークシンポジウム RNAから植物を考える -植物を支えるRNA機能-
  • 発表場所: 京都大学理学部セミナーハウス、京都府京都市
  • 年月日: 2015-01-19 – 2015-01-20
• [学会発表] Functional analyses of CPSF6 in Arabidopsis thaliana (2015)
  • 著者名/発表者名: Xiaojuan ZHANG*, Tsuyoshi FURUMOTO, Takashi AOYAMA, Tomohiko TSUGE
  • 学会等名: 第４回植物RNA研究者ネットワークシンポジウム RNAから植物を考える -植物を支えるRNA機能-
  • 発表場所: 京都大学理学部セミナーハウス、京都府京都市
  • 年月日: 2015-01-19 – 2015-01-20
• [学会発表] 根毛伸長時におけるシロイヌナズナCa2+結合タンパク質PCaP2とホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸の細胞内動態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤真理子*、柘植知彦、前島正義、青山卓史
  • 学会等名: 第27回植物脂質シンポジウム
  • 発表場所: 静岡市山岳交流センター、静岡県静岡市
  • 年月日: 2014-11-28 – 2014-11-29
• [学会発表] シロイヌナズナの根毛伸長におけるPIP5K遺伝子の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 和田悠貴香、草野博彰、亘真智子、齊藤涼、加藤真理子、柘植知彦、青山卓史*
  • 学会等名: 第27回植物脂質シンポジウム
  • 発表場所: 静岡市山岳交流センター、静岡県静岡市
  • 年月日: 2014-11-28 – 2014-11-29
• [学会発表] シロイヌナズナの側方根幹におけるPLDζ2-PAシグナルの役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 島村亮太*、谷口（山本）幸美、谷口雅俊、加藤真理子、柘植知彦、青山卓史
  • 学会等名: 第27回植物脂質シンポジウム
  • 発表場所: 静岡市山岳交流センター、静岡県静岡市
  • 年月日: 2014-11-28 – 2014-11-29
• [学会発表] The role of ARF8 and ARF6 in late stamen development in Arabidopsis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Valentina CECCHETTI, Patrizia BRUNETTI, Roberta GHELLI, Angelo DE PAOLIS, Tomohiko TSUGE, Paolo COSTANTINO, Maura CARDARELLI*
  • 学会等名: EMBO Conference -Interdisciplinary plant development-
  • 発表場所: Sainsbury Laboratory University of Cambridge, Cambridge UNITED KINGDOM
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] スプライソソーム構成因子群と CSN は植物形態形成に重要な働きを担う (2014)
  • 著者名/発表者名: 張俊、安喜史織、後藤翔、中井秀人、青山卓史、瞿礼嘉、柘植知彦
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学、富山県富山市
• [学会発表] AtPrp43 RNA ヘリカーゼの機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 後藤翔、青山卓史、柘植知彦
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学、富山県富山市
• [学会発表] COP9 シグナロソーム相互作用する Trihelix protein の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中井秀人*、安喜史織、HEYL Alexander、青山卓史、柘植知彦
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学、富山県富山市
• [学会発表] シロイヌナズナ PLDzeta1 による細胞内情報伝達 (2014)
  • 著者名/発表者名: 島村亮太、安斎尚子、加藤真理子、谷口雅俊、大橋洋平、柘植知彦、青山卓史
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学、富山県富山市
• [学会発表] スプライソソーム構成因子群とCOP9シグナロソームは植物形態形成に重要な役割を担う (2013)
  • 著者名/発表者名: 安喜史織、張俊、後藤翔、中井秀人、青山卓史、瞿礼嘉、柘植知彦
  • 学会等名: RNAから植物を考えるー植物をささえるRNA機能ー
  • 発表場所: 北海道大学、北海道札幌市
  • 招待講演
• [学会発表] Understanding CSN mediated regulation through its binding partners: linking proteolysis to RNA processing. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko TSUGE*
  • 学会等名: Invited lecture at “The 6th Asia & Oceania Conference on Photobiology”
  • 発表場所: Novotel Sydney Central, Sydney AUSTRALIA.
  • 招待講演
• [学会発表] COP9 signalosome: Understanding its role as a modulator linking proteolysis to RNA processing. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko TSUGE*
  • 学会等名: Invited lecture at “The 3rd International Symposium on Integrative Plant Biology”
  • 発表場所: Lijiang, PRC.
  • 招待講演
• [図書] 光シグナル伝達とCOPタンパク質「光と生命の事典」 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柘植知彦
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考] 京都大学生体分子情報研究領域ホームページ
  • URL: http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~molbio/index.html