根と胚軸における正と負の重力屈性を決定付ける遺伝子発現制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26506016
• 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: 宇宙生命科学
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 筧 雄介 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 特任助教 (50636727)
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 重力屈性 / オーキシン / シロイヌナズナ / ブラシノステロイド / トランスクリプトーム / 重力

研究成果の概要

茎や根のオーキシン不等分布とその後の偏差成長によって逆向きに重力屈性がおこる。この研究ではオーキシン濃度を検出するバイオマーカータンパク質を作成し、濃度変化と重力屈性の関わりをリアルタイムに調べる試みをした。マーカー発現植物はオーキシン欠乏異常を示し、解析できなかった。次にオーキシン濃度変化とその影響の関係を遺伝子発現変化から調べた。オーキシン合成酵素YUCCAの阻害剤BBo、PPBoを開発して外生オーキシンとともに添加し広い範囲でオーキシン濃度を変化させた。オーキシン濃度変化後の発現応答について解析サーバーAtCASTを開発して変異体などと比較し、組織別のオーキシン応答を分類した。

研究成果

• [雑誌論文] Biochemical and chemical biology study of rice OsTAR1 revealed that tryptophan aminotransferase is involved in auxin biosynthesis; identification of a potent OsTAR1 inhibitor, pyruvamine2031. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kakei Y, Nakamura A, Yamamoto M, Ishida Y, Yamazaki C, Sato A, Narukawa-Nara M, Soeno K, Shimada Y.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 印刷中 ページ: 598-606
  • DOI: 10.1093/pcp/pcx007
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Small-molecule auxin inhibitors that target YUCCA are powerful tools for studying auxin function. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kakei Y, Yamazaki C, Suzuki M, Nakamura A, Sato A, Ishida Y, Kikuchi R, Higashi S, Kokudo Y, Ishii T, Soeno K, Shimada Y
  • 雑誌名: Plant J 巻: 84 号: 4 ページ: 827-37
  • DOI: 10.1111/tpj.13032
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] AtCAST3.0 Update: A Web-Based Tool for Analysis of Transcriptome Data by Searching Similarities in Gene Expression Profiles. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kakei, Y. & Shimada, Y
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 56 号: 1 ページ: e7-e7
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu174
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 過重力処理下シロイヌナズナ花茎の抗重力反応におけるオーキシン・ブラシノステロイドの機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石山和、筧雄介、山崎千秋、鈴木優志、木村あかり、曽我康一、保尊隆享、嶋田幸久
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島県鹿児島市鹿児島大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] オーキシン合成酵素OsTAR1の阻害剤Pyruvamineを用いたイネオーキシン生合成経路の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 筧 雄介、中村郁子、山本光洋、石田遥介、山崎千秋、佐藤明子、成川(奈良)恵、添野和雄、嶋田幸久
  • 学会等名: 植物化学調節学会第51回大会
  • 発表場所: 高知県南国市高知大学物部キャンパス
  • 年月日: 2016-10-28
• [学会発表] Transcriptional changes in response to auxin inhibitors (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kakei, Yosuke Ishida, Yukihisa Shimada
  • 学会等名: 2016 IPGSA Meeting
  • 発表場所: Toronto, Canada
  • 年月日: 2016-06-21
  • 国際学会
• [学会発表] AtCAST3.1: Update of web-based tool to analyze transcriptome data with a new feature to search experimental conditions by a group of genes and their expressions. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kakei and Yukihisa Shimada
  • 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: 2016-03-18
• [学会発表] Phenylboronic acid analogs are effective auxin biosynthesis inhibitors targeting YUCCA (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kakei, Chiaki Yamazaki, Masashi Suzuki, Ayako Nakamura, Akiko Sato, Yosuke Ishida, Rie Kikuchi, Shouichi Higashi, Yumiko Yamasaki-Kokudo, Takahiro Ishii, Kazuo Soeno, Yukihisa Shimada
  • 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: 2016-03-18
• [学会発表] Auxin biosynthesis inhibitor effectively targets YUCCA (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kakei, Chiaki Yamazaki, Masashi Suzuki, Ayako Nakamura, Akiko Sato, Yosuke Ishida, Rie Kikuchi, Shouichi Higashi, Yumiko Yamasaki-Kokudo, Takahiro Ishii, Kazuo Soeno, Yukihisa Shimada
  • 学会等名: Pacificjem 2015
  • 発表場所: Honolulu
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Novel chemical tools for auxin biology ~auxin-biosynthesis inhibitors (2015)
  • 著者名/発表者名: Yukihisa Shimada, Yusuke Kakei, Ayako Nakamura, Rie Kikuchi, Kazuo Soeno
  • 学会等名: Pacificjem 2015
  • 発表場所: Honolulu
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] ブラシノステロイドによる細胞壁強度の制御はシロイヌナズナ花茎の伸長・重力応答領域を調節する (2015)
  • 著者名/発表者名: 筧 雄介, 山崎 千秋, 鈴木 優志, 曽我康一, 保尊隆享, 嶋田 幸久
  • 学会等名: 植物化学調節学会第50回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-10-23
• [学会発表] ブラシノステロイドによるシロイヌナズナ花茎の伸長・重力応答領域の決定分子機構の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 筧 雄介, 山崎 千秋, 鈴木 優志, 嶋田 幸久
  • 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 – 2015-03-18
• [学会発表] 抗重力形態形成に着目したシロイヌナズナ花茎先端-基部軸の遺伝子発現二次元分布の網羅的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 筧 雄介, 木村あかり, 山崎 千秋, 鈴木 優志, 嶋田 幸久
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第28回大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-23
• [備考] AtGenExpress JPN
  • URL: http://atpbsmd.yokohama-cu.ac.jp/
• [備考] AtGenExpressJPN
  • URL: http://atpbsmd.yokohama-cu.ac.jp/