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木部分化制御の厳密性を規定する細胞外シグナル統合の解析

公募研究

研究領域植物細胞壁の情報処理システム
研究課題/領域番号 15H01226
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

近藤 侑貴  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70733575)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2016年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2015年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード細胞分化 / シグナル伝達 / ペプチドホルモン / 植物 / 発生・分化
研究実績の概要

不可逆的に進行する木部分化の制御においては、リガンドTDIFと受容体TDRを介したシグナル伝達が中心的な働きを担っている。TDIFとTDRの相互作用に関して、立体構造を決定し、CLEペプチドと受容体の結合様式を明らかにした(Morita et al., 2016, Nat Commun)。これらTDIF-TDRのシグナルはGSK3キナーゼを介してBRシグナルと統合され、最終的に転写因子BESIへと伝えられる。実際に、維管束分化誘導システムVISUALを用いた遺伝学的解析からも、BES1が木部分化を制御することが支持された。更にBES1/BZR1ファミリーの多重変異体を用いた解析をすすめ、新たにBES1と冗長的に働くホモログを2つ、そしてBES1と反対の機能をもつホモログを1つ明らかにした。これらの発見は、木部分化の制御が転写因子レベルにおいても厳密に制御されることを意味している。
また木部分化だけではなく、このVISUALにおいては篩部分化が誘導されることが明らかとなった(Kondo et al., 2016, Plant Cell)。VISUALに関して、プロトコールを分かり易くまとめ直し、日本語・英語での公開をおこなった(Kondo et al., 2016, Plant Cell; Saito et al., 2017 Methods Mol. Biol.)。実際に、VISUALを用いた多点経時トランスクリプトームデータを基に篩部分化過程の遺伝子共発現ネットワークを構築し、運命制御・分化制御に関わる遺伝子群をそれぞれ明らかにすることができた。今後はVISUALをベースに様々な技術を組み合わせることで、これまで明らかにされてこなかった篩部分化制御の理解が進むと期待される。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of cyst nematode B-type CLE peptides and modulation of the vascular stem cell pathway for feeding cell formation.2017

    • 著者名/発表者名
      Guo, X., Wang, J., Gardner, M., Fukuda, H., Kondo, Y., Etchells, J.P., Wang, X. and *Mitchum, M.G.
    • 雑誌名

      PLoS Pathog.

      巻: 13 号: 2 ページ: e1006142-e1006142

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1006142

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tissue culture for xylem differentiation with Arabidopsis leaves.2017

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., Nurani, A.M., Kondo, Y*. and Fukuda, H*.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 1544 ページ: 59-65

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6722-3_5

    • ISBN
      9781493967209, 9781493967223
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vascular cell induction culture system using Arabidopsis leaves (VISUAL) reveals the sequential differentiation of sieve element-like cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Kondo, Y*., Nurani, A. M., Saito, C., Ichihashi, Y., Saito, M., Yamazaki, K., Mitsuda, N., Ohme-Takagi, M. and Fukuda, H*.
    • 雑誌名

      Plant Cell

      巻: 28 号: 6 ページ: 1250-1262

    • DOI

      10.1105/tpc.16.00027

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of the plant receptor-like kinase TDR in complex with the TDIF peptide.2016

    • 著者名/発表者名
      Morita, J., Kato, K., Nakane, T., Kondo, Y., Fukuda, H., Nishimasu, H., *Ishitani, R. and *Nureki, O.
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 7 号: 1 ページ: 12383-12383

    • DOI

      10.1038/ncomms12383

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Novel System for Xylem Cell Differentiation in Arabidopsis thaliana2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kondo, Takashi Fujita, Munetaka Sugiyama, Hiroo Fukuda
    • 雑誌名

      Molecular Plant

      巻: 8 号: 4 ページ: 612-621

    • DOI

      10.1016/j.molp.2014.10.008

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The TDIF signaling network2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kondo and Hiroo Fukuda
    • 雑誌名

      Current Opinion in Plant Biology

      巻: 28 ページ: 106-110

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2015.10.002

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Time-lapse cell fate imaging during vascular cell differentiation2017

    • 著者名/発表者名
      Kondo, Y
    • 学会等名
      日本植物生理学会第58回大会シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] VISUAL visualizes the sequential vascular cell differentiation2016

    • 著者名/発表者名
      Kondo, Y and Fukuda, H
    • 学会等名
      Cold Spring Habor Conferences Asia
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫県淡路市)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis on regulatory mechanisms of vascular cell differentiation by GSK3s2016

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., Kondo, Y. and Fukuda, H
    • 学会等名
      Cold Spring Habor Conferences Asia
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫県淡路市)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VISUAL visualizes the sequential vascular cell differentiation2016

    • 著者名/発表者名
      Kondo, Y
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会JPR国際シンポジウム
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム編集によるbes1 bzr1二重変異体の作出とその表現型解析2016

    • 著者名/発表者名
      齊藤真人、近藤侑貴、福田裕穂
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A novel factor regulating phloem differentiation identified in Arabidopsis2016

    • 著者名/発表者名
      Nurani, A. M., Kondo, Y. and Fukuda, H
    • 学会等名
      The International Conference on Arabidopsis Research (ICAR)
    • 発表場所
      GyeongJu(Korea)
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functions of BES1 transcription factor in vascular cell differentiation2016

    • 著者名/発表者名
      Masato Saito, Yuki Kondo, Hiroo Fukuda
    • 学会等名
      日本植物生理学会第57回大会
    • 発表場所
      岩手大学 (岩手県)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A novel factor regulating phloem differentiation identified in Arabidopsis2016

    • 著者名/発表者名
      Alif Meem Nurani, Yuki Kondo, Hiroo Fukuda
    • 学会等名
      日本植物生理学会第57回大会
    • 発表場所
      岩手大学 (岩手県)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Environmental signals regulate in vitro vascular development2016

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Yamazaki, Yuki Kondo, Hiroo Fukuda
    • 学会等名
      日本植物生理学会第57回大会
    • 発表場所
      岩手大学 (岩手県)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Chemically induced multi-directional differentiation via vascular stem cells2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kondo, Alif Meem Nurani, Masato Saito, Hiroo Fukuda
    • 学会等名
      日本植物生理学会第57回大会
    • 発表場所
      岩手大学 (岩手県)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 木部分化誘導系における前形成層細胞確立を制御する環境シグナルの解析2015

    • 著者名/発表者名
      山﨑杏子、近藤侑貴、福田裕穂
    • 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)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 維管束幹細胞における細胞運命制御の分子的機構2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤真人、近藤侑貴、福田裕穂
    • 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)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the regulation of phloem cell fate in Arabidopsis thaliana2015

    • 著者名/発表者名
      Alif Meem Nurani、近藤侑貴、福田裕穂
    • 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)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 分化誘導系とセルソーティングを組み合わせた篩部分化過程のトランスクリプトーム解析2015

    • 著者名/発表者名
      近藤侑貴、福田裕穂
    • 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)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Analysis on a mechanism underlying vascular cell fate determination by BES1 transcription factor2015

    • 著者名/発表者名
      Masato Saito, Yuki Kondo, Hiroo Fukuda
    • 学会等名
      The 2nd International Brassinosteroid Conference
    • 発表場所
      Wuhan (China)
    • 年月日
      2015-05-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Plant GSK3s integrate TDIF and BR signaling in regulating xylem cell differentiation2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kondo and Hiroo Fukuda
    • 学会等名
      The 2nd International Brassinosteroid Conference
    • 発表場所
      Wuhan (China)
    • 年月日
      2015-05-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 植物細胞壁実験法(5.1:木部細胞分化誘導)2016

    • 著者名/発表者名
      福田裕穂、近藤侑貴、小澤靖子、岩本訓知、小田祥久
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      弘前大学出版会
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 1st Vascular-JPD Joint Symposium2016

    • 発表場所
      宜野湾ベイサイド情報センター(沖縄県宜野湾市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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