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2つの鍵穴をもつ転写因子が父鍵と母鍵と結合することで胚の体軸が形成される

公募研究

研究領域植物新種誕生の原理―生殖過程の鍵と鍵穴の分子実態解明を通じて―
研究課題/領域番号 17H05838
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

植田 美那子  名古屋大学, 理学研究科(WPI), 特任講師 (20598726)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード父母性因子 / 転写因子 / 植物胚 / 植物 / 父母因子 / 胚発生
研究実績の概要

有性生殖を行う多くの被子植物では、父親が作る精細胞と、母親が作る卵細胞が融合することで、新しい世代である受精卵が生まれ、それが細胞内極性の獲得から始まる一連の体軸形成過程を経ることで、適切な植物体の形を作り上げる。この発生の初期過程において、父母に由来する因子群が胚発生の何を担うかを理解するべく、被子植物であるシロイヌナズナにおいて、父母の両方から受精卵に持ち込まれて体軸形成を制御するWRKY2転写因子と父親(精細胞)からのみ持ち込まれる偽キナーゼであるSSP、母親(卵細胞)のみに由来するHDG11/12転写因子の三者に着目して研究をおこなった。それぞれの相互作用を詳細に判定するとともに、各因子の変異体や機能改変株を用いて精査した結果、これらが協調的に働くことで、WOX8遺伝子の転写が活性化され、受精卵の極性や胚の体軸が確立されることが明らかになった。また、これらの下流で、受精卵の極性化から始まる体軸形成が駆動される動態を可視化する方策として、シロイヌナズナを用いて、植物の受精卵の内部を高精細にライブイメージングする方法論を構築した(Ueda et. al., 2020)。この新規ライブイメージング手法や、これを用いて見出した細胞内動態について、多くの国内外の学会で発表するとともに、学術誌での公表にも至った(Kimata and Ueda, 2020)。さらに、さまざまな細胞内事象を可視化したマーカーの構築を進めており、これらをライブイメージングすることで見出した体軸形成過程の詳細について、現在論文を執筆中である。

現在までの達成度 (段落)

平成30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30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2017 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Institute of Plant Sciences Paris Saclay(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Warwick(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Gregor Mendel Institute (GMI)(オーストリア)

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

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Ghent University(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Live-Cell Imaging of Zygotic Intracellular Structures and Early Embryo Pattern Formation in Arabidopsis thaliana2020

    • 著者名/発表者名
      Ueda Minako、Kimata Yusuke、Kurihara Daisuke
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2122 ページ: 37-47

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-0342-0_4

    • ISBN
      9781071603413, 9781071603420
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracellular dynamics and transcriptional regulations in plant zygotes: a case study of Arabidopsis2020

    • 著者名/発表者名
      Kimata Yusuke、Ueda Minako
    • 雑誌名

      Plant Reproduction

      巻: - 号: 2 ページ: 89-96

    • DOI

      10.1007/s00497-020-00389-7

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New cues for body axis formation in plant embryos2019

    • 著者名/発表者名
      Ueda Minako、Berger Frederic
    • 雑誌名

      Current Opinion in Plant Biology

      巻: 47 ページ: 16-21

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2018.08.005

    • NAID

      120006650158

    • 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] Transcriptional integration of paternal and maternal factors in the Arabidopsis zygote2017

    • 著者名/発表者名
      Ueda M, Aichinger E, Gong W, Groot E, Verstraeten I, Vu LD, De Smet I, Higashiyama T, Umeda M, Laux T
    • 雑誌名

      Genes & Development

      巻: 31 号: 6 ページ: 617-627

    • DOI

      10.1101/gad.292409.116

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In Vitro Ovule Cultivation for Live-cell Imaging of Zygote Polarization and Embryo Patterning in <em>Arabidopsis thaliana</em>2017

    • 著者名/発表者名
      Kurihara Daisuke、Kimata Yusuke、Higashiyama Tetsuya、Ueda Minako
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: なし 号: 127

    • DOI

      10.3791/55975

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Live-cell imaging of the polarization dynamics of plant zygote: Polar vacuolar distribution is essential for accurate asymmetric division2019

    • 著者名/発表者名
      Minako Ueda、Yusuke Kimata、Takehide Kato、Takumi Higaki、Daisuke Kurihara、Shoji Segami、Miyo Terao Morita、Masayoshi Maeshima、Seiichiro Hasezawa、Tetsuya Higashiyama
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Live-cell imaging of the intracellular dynamics of Arabidopsis zygote2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kimata、Takumi Higaki、Daisuke Kurihara、Takehide Kato、Shoji Segami、Miyo Terao Morita、Masayoshi Maeshima、 Seiichiro Hasezawa、Tetsuya Higashiyama、Minako Ueda
    • 学会等名
      Plant Morphodynamics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Live-cell imaging of the polarization dynamics of Arabidopsis zygote2019

    • 著者名/発表者名
      Minako Ueda、Yusuke Kimata、Takumi Higaki、Daisuke Kurihara、Takehide Kato、Shoji Segami、Miyo Terao Morita、Masayoshi Maeshima、Keiko Kuwata、Takamasa Suzuki、Ayato Sato、Moe Yamada、Seiichiro Hasezawa、Tetsuya Higashiyama
    • 学会等名
      FASEB Mechanisms in Plant Development meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Live-cell imaging of the polarization dynamics of Arabidopsis zygote2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kimata、Takehide Kato、Takumi Higaki、Daisuke Kurihara、Tomomi Yamada、Shoji Segami、Miyo Terao Morita、Masayoshi Maeshima、Seiichiro Hasezawa、Keiko Kuwata、Ayato Sato、Takamasa Suzuki、Moe Yamada、Tomokazu Kawashima、Frederic Berger、 Yoshikatsu Sato、Masao Tasaka、Tetsuya Higashiyama、Minako Ueda
    • 学会等名
      Principles of Pluripotent Stem Cells Underlying Plant Vitality
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Live-cell imaging of the axis formation in Arabidopsis zygote.2017

    • 著者名/発表者名
      Ueda, M., Kimata, Y., Higaki, T., Kawashima, T., Kurihara, D., Sato, Y., Yamada, T., Hasezawa, S., Berger, F., Higashiyama, T.
    • 学会等名
      28th International Conference on Arabidopsis Research (ICAR2017)
    • 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] Live-cell imaging of the plant axis formation responding to fertilization signals.2017

    • 著者名/発表者名
      Kimata, Y., Higaki, T., Kawashima, T., Kurihara, D., Sato, Y., Yamada, T., Hasezawa, S., Berger, F., Higashiyama, T., Ueda, M.
    • 学会等名
      International Symposium on Imaging Frontier 2017 (ISIF2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 受精による細胞極性の破壊と再構成(ライブイメージングで迫る受精前後の細胞内変化)2017

    • 著者名/発表者名
      植田美那子, 木全祐資, 加藤壮英, 桧垣匠, 山田朋美, 栗原大輔, 森田(寺尾) 美代, 馳澤盛一郎, 東山哲也, 田坂昌生.
    • 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
  • [備考] 名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所(植田美那子)

    • URL

      http://www.itbm.nagoya-u.ac.jp/ja/members/m-ueda/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-01-27  

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