細胞周期G2/M期制御のメカニズムと植物発生における多様な機能

• 研究課題/領域番号: 26291058
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 伊藤 正樹 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (10242851)
• 研究分担者: 町田 泰則 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80175596)
• 連携研究者: 鈴木 孝征 中部大学, 応用生物学部, 講師 (50535797) ; 望田 啓子 (桑田 啓子) 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任助教 (70624352) ; 中道 範人 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任助教 (90513440)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円); 2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: 細胞周期 / 細胞増殖 / 転写制御 / タンパク質分解 / RNA代謝 / 環境ストレス / 細胞分裂 / 植物 / 核内倍加 / G2/M期制御 / 非対称分裂

研究成果の概要

植物の器官発生や環境ストレスに応じた成長の調節には、器官を構成する細胞の細胞周期、とりわけG2/M期の進行を適切に制御することが重要である。シロイヌナズナにおけるG2/M期制御因子のタンパク質分解に関する研究から、植物には核内RNA代謝異常により駆動する新奇な細胞周期チェックポイントが存在している可能性が示唆された。また、G2/M期制御因子の遺伝子発現制御に中心的な働きをするMYB3R転写因子が、塩ストレス下での成長抑制に積極的な役割を担っていること、さらにMYB3Rが植物の成長ホルモンとして知られるジベレリンの作用を、信号伝達因子DELLAとの相互作用を通じて媒介している可能性が示唆された。

研究成果

• [国際共同研究] University of London/Aberystsyth University(英国)
• [国際共同研究] University of Tubingen/University of Hamburg(ドイツ)
• [国際共同研究] Biological Research Centre(ハンガリー)
• [国際共同研究] University of California/Miami University(米国)
• [国際共同研究] Polish Academy of Sciences(ポーランド)
• [国際共同研究] University of London/Aberystwyth University(英国)
• [国際共同研究] University of Tubingen(ドイツ)
• [国際共同研究] Biological Research Centre(ハンガリー)
• [国際共同研究] Univ. Natural Resources Life Sci(オーストリア)
• [雑誌論文] Autocrine regulation of stomatal differentiation potential by EPF1 and ERECTALIKE1 ligand-receptor signaling. (2017)
  • 著者名/発表者名: Qi, X., Han, S.K., Dang, J.H., Garrick, J.M., Ito, M., Hofstetter, A.K., Torii, K.U.
  • 雑誌名: Elife 巻: 6 ページ: 24012-24012
  • DOI: 10.7554/elife.24102
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Haspin kinase has multiple functions in the plant cell division regulatory network. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kozgunova, E., Suzuki, T., Ito, M., Higashiyama, T., Kurihara, D.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 57 号: 4 ページ: 848-861
  • DOI: 10.1093/pcp/pcw030
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 植物に特徴的なタンパク質複合体による細胞分裂の制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤正樹, 笹部美知子, 町田泰則
  • 雑誌名: 領域融合レビュー 巻: 5 ページ: e005
  • DOI: 10.7875/leading.author.5.e005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MYB3Rs, plant homologs of Myb oncoproteins, control cell cycle-regulated transcription and form DREAM-like complexes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, K., Suzuki, T., Iwata, E., Magyar, Z., Bogre, L., Ito, M.
  • 雑誌名: Transcription 巻: 6 号: 5 ページ: 106-111
  • DOI: 10.1080/21541264.2015.1109746
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Transcriptional repression by MYB3R proteins regulates plant organ growth. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi K, Suzuki T, Iwata E, Nakamichi N, Suzuki T, Chen P, Ohtani M, Ishida T, Hosoya H, Müller S, Leviczky T, Pettkó-Szandtner A, Darula Z, Iwamoto A, Nomoto M, Tada Y, Higashiyama T, Demura T, Doonan JH, Hauser MT, Sugimoto K, Umeda M, Magyar Z, Bögre L, Ito M
  • 雑誌名: EMBO Journal 巻: 34 号: 15 ページ: 1992-2007
  • DOI: 10.15252/embj.201490899
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Reprogramming of plant cells induced by 6b oncoproteins from the plant pathogen Agrobacterium. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito, M., Machida, Y.
  • 雑誌名: J. Plant Res. 巻: 未定 号: 3 ページ: 423-435
  • DOI: 10.1007/s10265-014-0694-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rapid Elimination of the Persistent Synergid through a Cell Fusion Mechanism. (2015)
  • 著者名/発表者名: 丸山大輔、Ronny Völz、竹内英憲、森稔幸、井川智子、栗原大輔、河島友和、植田美那子、伊藤正樹、梅田正明、西川周一、Rita Groß-Hardt、東山哲也
  • 雑誌名: Cell 巻: 未定 号: 4 ページ: 907-918
  • DOI: 10.1016/j.cell.2015.03.018
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetic interaction between G2/M phase-specific transcription factor MYB3R4 and MAPKKK ANP3 for execution of cytokinesis in Arabidopsis thaliana. (2015)
  • 著者名/発表者名: Saito, T., Fujikawa, H., Haga, N., Suzuki, T., Machida, Y., Ito, M.
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav. 巻: 未定 号: 3 ページ: e990817-e990817
  • DOI: 10.4161/15592324.2014.990817
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rapid elimination of the persistent synergid through a cell-fusion for polytubey block. (2015)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, D., Völz, R., Takeuchi, H., Mori, T., Igawa, T., Kurihara, D., Kawashima, T., Ueda, M., Ito, M., Umeda, M., Nishikawa, S., Groß-Hardt, R., Higashiyama, T.
  • 雑誌名: Cell 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] The carboxyl-terminal tail of the stalk of Arabidopsis NACK1/HINKEL kinesin is required for its localization to the cell plate formation site (2015)
  • 著者名/発表者名: Sasabe, M., Ishibashi, N., Haruta, T., Minami, A., Kurihara, D., Higashiyama, T., Nishihama, R., Ito, M., and Machida, Y.
  • 雑誌名: J. Plant Res. 巻: 128 号: 2 ページ: 327-336
  • DOI: 10.1007/s10265-014-0687-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 核内倍加を起こさないイネにおける細胞増殖制御の特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 栂根美佳、坂本勇貴、長谷川淳子、松永幸大、伊藤正樹
  • 学会等名: 第58会日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] RNA代謝異常と細胞周期抑制を結ぶ新奇チェックポイント機構の存在の可能性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高瀬めぐみ、鈴木孝征、大谷美沙都、伊藤正樹
  • 学会等名: 第58会日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] Transcriptional repression by MYB3R proteins is required for spatial and temporal regulation of cell division. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, K., Suzuki, T., Magyar, Z., Bogre, L., Ito, M
  • 学会等名: The 2016 Cold Spring Harbor Asia Conference “Latest advances in plant development & environmental response”
  • 発表場所: Awaji
  • 年月日: 2016-12-01
  • 国際学会
• [学会発表] なぜイネは核内倍加を起こさないのか (2016)
  • 著者名/発表者名: 栂根美佳、長谷川淳子、松永幸大、伊藤正樹
  • 学会等名: 日本植物学会第80会大会
  • 発表場所: 宜野湾
  • 年月日: 2016-09-16
• [学会発表] サイクリン依存性キナーゼ阻害因子SMRの発現制御に関わるGRASファミリー転写因子 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木俊哉、伊藤正樹
  • 学会等名: 日本植物学会第80会大会
  • 発表場所: 宜野湾
  • 年月日: 2016-09-16
• [学会発表] G2/M期制御に関わるMYB転写因子のジベレリンシグナル伝達系における役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 奥村徹、伊藤正樹
  • 学会等名: 日本植物学会第80会大会
  • 発表場所: 宜野湾
  • 年月日: 2016-09-16
• [学会発表] 塩ストレス下での成長抑制に必須なシロイヌナスナMYB3R転写抑制因子 (2016)
  • 著者名/発表者名: 奥村徹、鈴木孝征、東山哲也、伊藤正樹
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] シロイヌナズナを用いた後期促進複合体APC/Cの新奇標的因子の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木俊哉、桑田啓子、伊藤正樹
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] 多倍数体細胞を生じるイネ変異体の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 栂根美佳、栂根一夫、寺内良平、鈴木 孝征、東山哲也、長岐清孝、伊藤正樹
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 植物特異的なGRASファミリー転写因子による細胞分裂とDNA倍数性の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木俊哉、Christian Breuer、石田喬志、鈴木孝征、東山哲也、杉本慶子、伊藤正樹
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] 葯壁タペート細胞で起こるDNA倍加のメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木俊哉、浜村有希、東山哲也、石黒澄衛、伊藤正樹
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2015-09-07
• [学会発表] イネ体細胞のDNA倍数性に影響を与える遺伝子の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 栂根美佳、井上慎子、栂根一夫、寺内良平、永澤信洋、前川雅彦、伊藤正樹
  • 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: 2015-03-18
• [学会発表] GRASファミリー転写因子によるシロイヌナズナの細胞分裂と核内倍加の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木俊哉，Christian Breuer，石田喬志，鈴木孝征，東山哲也，杉本慶子，伊藤正樹
  • 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: 2015-03-18
• [学会発表] イネ体細胞のDNA倍数性に影響を与える遺伝子の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 栂根美佳、井上慎子、栂根一夫、寺内良平、永澤信洋、前川雅彦、伊藤正樹
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] 植物特異的なGRASファミリー転写因子による細胞周期の制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木俊哉，Christian Breuer，石田喬志，鈴木孝征，東山哲也，杉本慶子，伊藤正樹
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25
• [備考] 伊藤研究グループ
  • URL: https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~bunka/ito_title%20page.html
• [備考] 伊藤研究グループ
  • URL: https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/̃bunka/ito_title%20page.html
• [産業財産権] 植物のDNA倍加誘導法 (2016)
  • 発明者名: 伊藤正樹、栂根美佳、梅田正明
  • 権利者名: 伊藤正樹、栂根美佳、梅田正明
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-143238
  • 出願年月日: 2016-07-21