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篩部から発信される茎成長シグナルの解析

公募研究

研究領域植物の成長可塑性を支える環境認識と記憶の自律分散型統御システム
研究課題/領域番号 16H01462
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

打田 直行  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (40467692)

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
10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワードペプチドホルモン / 受容体 / 茎伸長 / 茎伸長シグナル
研究実績の概要

高等植物の体は様々な細胞群が協調して振舞うことで成り立つが、その全身的な協調を達成するための「長距離シグナル」の実体や作用メカニズムに関する知見は極めて少ない。特に、長距離シグナルはそもそもは局所的な細胞応答をきっかけに生まれ、その部位から周囲に向け発信されると想定されるが、その最初の段階である「シグナルの発生の仕組み」に関する知見は圧倒的に不足している。本研究では、茎全体の協調的な伸長の制御で茎の内皮細胞から分泌される機能冗長的なペプチドEPFL4とEPFL6が、それらの受容体であるERECTA(ER)によって篩部伴細胞で受容されると、篩部伴細胞から茎全体の協調した伸長を導くさらなるシグナルが発生する、という事象において、この篩部伴細胞で生まれて茎全体に作用するシグナルの実体、ならびに、このシグナル作用が及ぶ範囲や作用先が受ける影響、の解明を目指している。
本年度は、昨年度までに完成させたEPFL6シグナルをOFFからONに切り替えることができる発現誘導系と最適な発現誘導条件を用いて、EPFL6刺激をONに切り換えた際の遺伝子発現の変動を網羅的に解析するためのRNA-seqを実施した。それら遺伝子群に関して、篩部伴細胞での発現の有無、分泌シグナルの有無、ホルモン関連遺伝子かどうか、などで分類し、本事象での重要因子候補としての順位付けを行った。興味深いことに、この中には、篩部から周辺領域に遠隔作用を発揮できる可能性を持つ因子が複数含まれている。今後は、各因子の個別解析を進めていく。

現在までの達成度 (段落)

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

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

    (28件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 9件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] ERECTA-family genes coordinate stem cell functions between the epidermal and internal layers of the shoot apical meristem.2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Y, Tasaka M, Torii KU and Uchida N
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 号: 1

    • DOI

      10.1242/dev.156380

    • NAID

      120006473533

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chemical hijacking of auxin signaling with an engineered auxin-TIR1 pair2018

    • 著者名/発表者名
      Uchida N, Takahashi K, Iwasaki R, Yamada R, Yoshimura M, Endo TA, Kimura S, Zhang H, Nomoto M, Tada Y, Kinoshita T, Itami K, Hagihara S and Torii KU
    • 雑誌名

      Nature Chem. Biol.

      巻: 14 号: 3 ページ: 299-305

    • DOI

      10.1038/nchembio.2555

    • NAID

      120006473593

    • 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] 凸凹戦略によりデザインした人工オーキシンと受容体のペアにより植物のオーキシンシグナル伝達経路をハイジャックする2018

    • 著者名/発表者名
      打田 直行、高橋 宏二、萩原 伸也、鳥居 啓子
    • 雑誌名

      新着論文レビュー

      巻: N/A ページ: 016

    • DOI

      10.7875/first.author.2018.016

    • 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] Mechanisms and strategies shaping plant peptide hormones.2017

    • 著者名/発表者名
      Hirakawa Y, Torii KU and Uchida N
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 8 号: 8 ページ: 1313-1318

    • DOI

      10.1093/pcp/pcx069

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cryptic bioactivity capacitated by synthetic hybrid plant peptides2017

    • 著者名/発表者名
      Hirakawa Y, Shinohara H, Welke K, Irle S, Matsubayashi Y, Torii KU, Uchida N.
    • 雑誌名

      Nature Commun.

      巻: 8 号: 1 ページ: 14318-14318

    • DOI

      10.1038/ncomms14318

    • 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] ERECTA-family receptor genes prevent excessive progression of radial growth and premature initiation of fiber differentiation in the Arabidopsis hypocotyl vasculature.2017

    • 著者名/発表者名
      Ikematsu, S., Tasaka, M., Torii, K.U., and Uchida, N.
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 213 号: 4 ページ: 1697-1709

    • DOI

      10.1111/nph.14335

    • 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] Stem development through vascular tissues: EPFL-ERECTA family signaling that bounces in and out of phloem2017

    • 著者名/発表者名
      Tameshige T, Ikematsu S, Torii KU and Uchida N
    • 雑誌名

      J. Exp. Bot.

      巻: 68 号: 1 ページ: 45-53

    • DOI

      10.1093/jxb/erw447

    • NAID

      120006305583

    • 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] Impact of erecta mutation on leaf serration differs between Arabidopsis accessions.2016

    • 著者名/発表者名
      ameshige, T., Okamoto, S., Tasaka, M., Torii, K.U., and Uchida, N.
    • 雑誌名

      Plant Signal & Behav

      巻: 17 号: 12 ページ: e1261231-e1261231

    • DOI

      10.1080/15592324.2016.1261231

    • 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] A secreted peptide and its receptors shape the auxin response patterns and leaf margin morphogenesis.2016

    • 著者名/発表者名
      Tameshige, T., Okamoto, S., Lee, J.S., Aida, M., Tasaka, M., Torii, K.U., and Uchida, N.
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 26 号: 18 ページ: 2478-2485

    • DOI

      10.1016/j.cub.2016.07.014

    • 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] Efficient in planta detection and dissection of de novo mutation events in the Arabidopsis thaliana disease resistance gene UNI2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Ogawa, Akiko Mori, Kadunari Igari, Miyo Terao Morita, Masao Tasaka, and Naoyuki Uchida
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 57 号: 6 ページ: 1123-1132

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw060

    • NAID

      120005895201

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 植物ホルモン応答の自在操作に向けた合成生物学的凸凹戦略2018

    • 著者名/発表者名
      打田直行, 高橋宏二, 萩原伸也, 鳥居啓子
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第59回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A small-compound-based approach to dissect mechanisms coordinating hypocotyl growth2018

    • 著者名/発表者名
      Murao M, Kato R, Endo H, Hagihara S, Itami K, Torii KU, Uchida N
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第59回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Functions of ERECTA-family receptor kinases in Arabidopsis leaf vein formation2018

    • 著者名/発表者名
      Nakashima Y, Kumamoto D, Endo H, Tasaka M, Torii KU, Uchida N
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第59回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ERECTA-family receptors coordinate layer-specific stem cell maintenance in the shoot apical meristem2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Y, Tasaka M, Torii KU, Uchida N
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第59回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Versatile control of growth and development by ERECTA-family receptor signaling2017

    • 著者名/発表者名
      Uchida N
    • 学会等名
      Plant Peptides & Receptors 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A bump-and-hole strategy toward freehand manipulation of plant hormone signaling2017

    • 著者名/発表者名
      Uchida N
    • 学会等名
      IoC-IPMB-ITbM Joint Symposium on New Frontiers by Fusing Chemistry and Biology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 葉の周縁部におけるオーキシン応答パターンはPIN1とEPFL2 ペプチドによって制御される2017

    • 著者名/発表者名
      爲重才覚,鳥居啓子,打田直行
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第58回大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A peptide-receptor system shaping leaf margins2017

    • 著者名/発表者名
      Tameshige S, Okamoto S, Lee JS, Aida M, Tasaka M, Torii KU, ○Uchida
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第58回大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ERECTA ファミリーは茎頂の幹細胞維持を層特異的に制御する2017

    • 著者名/発表者名
      木村友香,田坂昌生,鳥居啓子,打田直行
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第58回大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Control of haploid organ size by CLE peptide signaling2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hirakawa, Naoyuki Uchida, Takayuki Kohchi, Shinichiro Sawa, John Bowman
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第58回大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hybrid engineering of CLE peptides2016

    • 著者名/発表者名
      Hirakawa Y, Shinohara H, Welke K, Irle S, Matsubayashi Y, Torii KU and Uchida N
    • 学会等名
      The Cold Spring Harbor Asia conference on Latest Advances in Plant Development & Environmental Response
    • 発表場所
      淡路島
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Layer-specific stem cell maintenance in the shoot apical meristem by ERECTA-family receptor genes2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura Y, Tasaka M, Torii KU, Uchida N
    • 学会等名
      The Cold Spring Harbor Asia conference on Latest Advances in Plant Development & Environmental Response
    • 発表場所
      淡路島
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヘテロな層構造を持つ茎頂幹細胞集団の調和したふるまいを支える仕組み2016

    • 著者名/発表者名
      打田直行, 木村友香, 田坂昌生, 鳥居啓子
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 発表場所
      沖縄
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリッド型植物ペプチドホルモンの研究2016

    • 著者名/発表者名
      平川有宇樹, 篠原秀文, Kai Welke, Stephan Irle, 松林嘉克, 鳥居啓子, 打田直行
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 発表場所
      沖縄
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 植物の幹細胞維持にニッチは必須か?~茎頂の幹細胞の場合~2016

    • 著者名/発表者名
      打田 直行
    • 学会等名
      第2回幹細胞研究会 幹細胞の基本原理と多様性 ~植物と動物の比較から~
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A Secreted Peptide EPFL2 and Its Receptors Shape the Auxin Response Pattern in Leaf Margin2016

    • 著者名/発表者名
      Tameshige S, Okamoto S, Lee JS, Aida M, Tasaka M, Torii KU, Uchida N
    • 学会等名
      Auxin conference 2016
    • 発表場所
      Sanya, China
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hybrid engineering of CLE peptides2016

    • 著者名/発表者名
      Hirakawa Y, Shinohara H, Welke K, Irle S, Matsubayashi Y, Torii KU and Uchida N
    • 学会等名
      PLANT PEPTIDES & RECEPTORS 2016, the 4th European Workshop on Peptide Signalling in Plants
    • 発表場所
      Bischoffsheim, France
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coordination of stem cell behavior between different cell layers in the shoot apical meristem2016

    • 著者名/発表者名
      Uchida N
    • 学会等名
      The 27th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Gyeongju, Korea
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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