植物のエンドサイクル制御の分子基盤の解明

• 研究課題/領域番号: 26840096
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 高橋 直紀 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (40553623)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 細胞周期 / エンドサイクル / 環境ストレス / 植物ホルモン / CDK / 根

研究成果の概要

植物の成長は細胞分裂周期からDNA倍加周期（エンドサイクル）へ移行のタイミングにより決定されることから、エンドサイクル制御の分子メカニズムの解明は、環境に応じた植物の成長を理解する上で特に重要である。現在までに、E３リガーゼAPC/Cの活性化因子であるCCS52A1がエンドサイクル制御において重要な役割を果たしているとが知られている。本研究では、環境ストレスに応答してCCS52A1遺伝子が転写誘導されることや、組織特異的なサイトカイニンの蓄積がCCS52A1遺伝子の転写誘導に関与することを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] The plant-specific CDKB1-CYCB1 complex mediates homologous recombination repair in Arabidopsis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Weimer, A.K., Biedermann, S., Harashima, H., Roodbarkelari, F., Takahashi, N., Foreman, J., Guan, Y., Pochon, G., Heese, M., Van Damme, D., Sugimoto, K., Koncz, C., Doerner, P., Umeda, M., Schnittger, A.
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 35 号: 19 ページ: 2068-2086
  • DOI: 10.15252/embj.201593083
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] DNA damage inhibits lateral root formation by upregulating cytokinin biosynthesis genes in Arabidopsis thaliana. (2016)
  • 著者名/発表者名: Davis, M.M., Ogita, N., Inagaki, S., Takahashi, N., Umeda, M.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 21 号: 11 ページ: 1195-1208
  • DOI: 10.1111/gtc.12436
  • NAID: 120006537391
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 根端メリステムのサイズ制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋直紀、梅田正明
  • 雑誌名: BSJ-Review 巻: 7 ページ: 201-209
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 植物のDNA損傷応答 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋直紀、梅田正明
  • 雑誌名: 生物と化学 巻: 54 ページ: 123-129
  • NAID: 130005289841
• [雑誌論文] Cytokinins promote onset of endoreplication by controlling cell cycle machinery (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, N. and Umeda, M.
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav. 巻: 9 号: 8 ページ: e29396-e29396
  • DOI: 10.4161/psb.29396
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Arabidopsis SIAMESE-RELATED Cyclin-Dependent Kinase Inhibitors SMR5 and SMR7 Regulate the DNA Damage Checkpoint in Response to Reactive Oxygen Species (2014)
  • 著者名/発表者名: Yi D, Alvim Kamei CL, Cools T, Vanderauwera S, Takahashi N, Okushima Y, Eekhout T, Yoshiyama Okamoto K, Larkin J, Van den Daele H, Conklin P, Britt A, Umeda M, De Veylder L
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 26 号: 1 ページ: 296-309
  • DOI: 10.1105/tpc.113.118943
  • 査読あり
• [学会発表] Brassinosteroids are involved in stem cell replenishment in Arabidopsis roots under DNA damage (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoki Takahashi, Masaaki Umeda
  • 学会等名: Plant Organ Growth Symposium
  • 発表場所: Elche, Spain
  • 年月日: 2017-03-15
  • 国際学会
• [学会発表] Plant Stem Cells Undergo Cell Death to Maintain Genome Integrity (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Takahashi, Masaaki Umeda
  • 学会等名: 10th 3R Symposium
  • 発表場所: ホテル一畑・島根県松江市
  • 年月日: 2016-11-13
  • 国際学会
• [学会発表] DNA damage response in Arabidopsis roots (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Takahashi, Masaaki Umeda
  • 学会等名: Plant Genome Stability and Change 2016
  • 発表場所: 湘南国際村センター・神奈川県横須賀市
  • 年月日: 2016-07-07
  • 国際学会
• [学会発表] DNA double-strand breaks suppress root growth by enhancing cytokinin biosynthesis in Arabidopsis thaliana (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Takahashi, Masaaki Umeda
  • 学会等名: Plant Genome Stability and Change 2016
  • 発表場所: 湘南国際村センター・神奈川県三浦郡葉山町
  • 年月日: 2016-07-07
  • 国際学会
• [学会発表] Genome Integrity in root stem cells under DNA stress (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Takahashi, Keisuke Fujimoto, Masaaki Umeda
  • 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・岩手県盛岡市
  • 年月日: 2016-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] 根端分裂組織のサイズ制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋直紀、丸池加奈子、高塚大知、梅田正明
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ・新潟県新潟市
  • 年月日: 2015-09-06
  • 招待講演
• [学会発表] Stem cell replenishment maintains genome integrity (2015)
  • 著者名/発表者名: Umeda M, Fujimoto K, Takahashi N
  • 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] DNA損傷応答に関わる転写因子SOG1の標的遺伝子の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 荻田伸夫、奥島葉子、倉田哲也、時澤睦朋、山本義治、高橋直紀、梅田正明
  • 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] Regulation of auxin signaling is essential for stem cell maintenance under DNA stress conditions (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi N, Umeda M
  • 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] Brassinosteroids are involved in stem cell replenishment in Arabidopsis roots under DNA stress conditions (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto K, Takahashi N, Umeda M
  • 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] DNA damage response in Arabidopsis roots (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi N, Chen P, Umeda M
  • 学会等名: Plant Genome Stability and Change 2014
  • 発表場所: California, USA
  • 年月日: 2014-07-17 – 2014-07-20
• [図書] Cell Cycle: Cell Biology (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi N, Umeda M
  • 総ページ数: 19
  • 出版者: Springer