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植物の器官形成における細胞分裂停止のロジック

公募研究

研究領域植物発生ロジックの多元的開拓
研究課題/領域番号 16H01236
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)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワード細胞分裂 / 細胞周期 / 転写制御 / Myb転写因子 / シロイヌナズナ / 植物 / 発生・分化 / 発現制御 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 核内倍加
研究実績の概要

MYB3Rの直接の標的であるGRAS型転写因子SCL28は、G2/M期移行の抑制により細胞のサイズと数のバランスを調節している。SCL28とAP2型転写因子との関連について、酵母ツーハイブリッド法やBiFC法によって、両者が物理的に相互作用することを明らかにした。また、SCL28はAP2との結合にN末端およびC末端領域がともに必要であり、高次な三次元構造が結合に関わっていることが示唆された。さらにscl28 ap2二重変異体は双方の単独変異体と同じ表現型を示すこと、GFP融合型AP2はSCL28と重複して分裂組織に強く発現すること、Chip-qPCRを行うと AP2はSMR2などのE1M標的遺伝子に結合していること、さらにこの結合にはSCL28の存在が必要であることなどを示した。
MYB3Rが形成するタンパク質複合体について、その構成因子の機能解析を進めた。ALYファミリー遺伝子の二重変異体は減数分裂ではなく、その後の有糸分裂の欠損により配偶体致死性を示すことが示された。また、二重変異体におけるRNAseq解析の結果、ALYはE2Fと協調してG1/S期遺伝子に作用するが、G2/M期遺伝子の制御に関してはMYB3Rと働きを分け合っている可能性が示された。複合体構成因子であるE2Fに関しては、e2fa e2fb二重変異体が示す片側受精の表現型から、標的遺伝子であるFBL17との関連を機能的な側面から示した。e2fabc三重変異体が示す芽生えや配偶体、胚発生における表現型は、rbr変異体と重複しており、RBRがE2Fを通じて分裂と分化の制御を担っている様子が明らかになった。またe2fab二重変異体ではG1/S期の下方制御と上方制御の両方が起きること、e2fc単独変異体では上方制御のみが限定的に起きることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

平成29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

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of London/Aberystwyth University(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Tubingen/University of Hamburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Biological Research Centre(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Polish Academy of Science(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Paris-Saclay/IBMP-CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of London/Aberystsyth University(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Tubingen/University of Hamburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Biological Research Centre(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California/Miami University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Polish Academy of Sciences(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 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] Arabidopsis R1R2R3-Myb proteins are essential for inhibiting cell division in response to DNA damage2017

    • 著者名/発表者名
      Chen Poyu、Takatsuka Hirotomo、Takahashi Naoki、Kurata Rie、Fukao Yoichiro、Kobayashi Kosuke、Ito Masaki、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 635-635

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00676-4

    • NAID

      120006354238

    • 関連する報告書
      2017 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] 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 ページ: 848-861

    • 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] 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

    • 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
  • [学会発表] 細胞の数とサイズの適切な維持に関わるGRAS及びAP2型転写因子の解析2018

    • 著者名/発表者名
      野本友司、鈴木俊哉、鈴木孝征、伊藤正樹
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] GRASファミリー転写因子E1MとAP2型転写因子AtSMOS1の相互作用を介した細胞サイズの制御2018

    • 著者名/発表者名
      野田理江子、野本友司、鈴木俊哉、伊藤正樹
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細胞分裂実行因子の発現制御 ~植物の一生を通じて働く転写因子複合体~2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤正樹
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 伊藤研究グループ

    • URL

      https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~bunka/ito_title%20page.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2022-01-31  

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