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細胞壁空間を交錯する類似情報分子群を秩序立てて区別・認識するメカニズムの解析

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 25114511
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) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワードリガンド / 受容体 / シロイヌナズナ
研究実績の概要

高等植物の細胞間コミュニケーションでは、「細胞外に分泌されるリガンドが受容体によって受容される」制御が重要だが、数多くのシグナル情報を秩序立てて処理する仕組みの解明は遅れている。本研究では、様々な形態制御に関わる受容体ファミリー、ERECTA(ER)ファミリーに着目する。ERファミリーのリガンドはこれまでに5つが同定され、全てEPFL分泌ペプチドファミリーに属す。このファミリーにはさらに6つの機能未知因子が含まれ、ERファミリーに作用しうる。そこでEPFL・ERファミリーの各メンバーが未知の制御でもリガンド・受容体ペアとして働く可能性を追求する。また、各々のリガンドは別の現象のために分泌され混在し、どのリガンドがどの現象を制御すべきか受容体には区別できない事態に見えるが、受容体はそれぞれのリガンド刺激に応じた現象の制御を区別して行う。そこで、この仕組みに関わる新たな知見の獲得も目指している。
今年度はまず、葉の形態制御に関しては、EPFLファミリーのメンバーの一つがERファミリーとともに新しいリガンド・受容体ペアとして働くことを遺伝学的・生化学的に明らかとした。各々の発現部位の解析と部位特異的プロモーターによる発現実験から、このEPFLファミリーメンバーは鋸歯の周辺部で、ERファミリーは鋸歯の先端で機能することが重要であることが分かった。これは、過去に想定されていない細胞間における新しい細胞間コミュニケーションを提唱することにつながる。また、鋸歯の成長においては鋸歯先端部でのオーキシン反応の活性化が重要であることが以前より知られているが、このEPFLファミリーメンバーとERファミリーはこのオーキシン反応性の制御に関わっていた。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Transcriptional, post-transcriptional and post-translational regulation of STM gene expression in Arabidopsis determine gene function in the shoot apex2015

    • 著者名/発表者名
      Aguilar-Martínez JA, Uchida N, Townsley B, West DA, Yanez A, Lynn N, Kimura S, Sinha N
    • 雑誌名

      Plant Physiol.

      巻: 167 号: 2 ページ: 424-442

    • DOI

      10.1104/pp.114.248625

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of EMS-induced Causal Mutations in Arabidopsis thaliana by Next-Generation Sequencing2014

    • 著者名/発表者名
      Uchida N, Sakamoto T, Tasaka M, Kurata T
    • 雑誌名

      Methods Mol. Biol.

      巻: 1062 ページ: 259-270

    • DOI

      10.1007/978-1-62703-580-4_14

    • ISBN
      9781627035798, 9781627035804
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Regulation of plant vascular stem cells by endodermis-derived EPFL-family peptide hormones and phloem-expressed ERECTA-family receptor kinases2013

    • 著者名/発表者名
      Uchida N, Tasaka M
    • 雑誌名

      J. Exp. Bot.

      巻: 64 号: 17 ページ: 5335-5343

    • DOI

      10.1093/jxb/ert196

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植物が茎を伸ばす仕組みで働くスイッチの発見 ~植物の背丈を人為的に操る技術につながるか?~2013

    • 著者名/発表者名
      打田 直行
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 51 ページ: 588-589

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 花序の形態の制御で働くEPFL型ペプチドホルモンとその受容体2013

    • 著者名/発表者名
      打田 直行
    • 雑誌名

      植物の生長調節

      巻: 48 ページ: 67-72

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ERECTA-family receptor kinases regulate secondary growth in hypocotyls of Arabidopsis thaliana2015

    • 著者名/発表者名
      池松朱夏, 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56回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ERECTA-family receptors alter WUSCHEL-dependency and cytokinin responsiveness in stem cell maintenance2015

    • 著者名/発表者名
      木村友香, 鳥居啓子, 田坂昌生, 打田直行
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第56回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of CLE peptide genes in Marchantia2015

    • 著者名/発表者名
      平川有宇樹, 田畑亮, 河内孝之, 打田直行, 澤進一郎, John Bowman
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第56回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of de novo SNP spectrum in uni-1D mutant2015

    • 著者名/発表者名
      6)森明子, 小川与比古, 猪狩和成, 森田(寺尾)美代, 田坂昌生, 打田直行
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第56回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Role of CLE peptide signaling in Marchantia development2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hirakawa, Ryo Tabata, Kimitsune Ishizaki, Takayuki Kohchi, Naoyuki Uchida, John Bowman, Shinichiro Sawa
    • 学会等名
      Marchantia Workshop 2014
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2014-12-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of plant stem cell homeostasis via coordination among multiple signaling pathways2014

    • 著者名/発表者名
      Uchida N, Kimura Y, Torii KU, Tasaka M
    • 学会等名
      The 38th Naito Conference on Molecule-based biological systems
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ERECTA受容体ファミリーがコーディネートする発生・成長シグナリング2014

    • 著者名/発表者名
      木村友香, 池松朱夏, 松原健太, 爲重才覚, 平川有宇樹, 田坂昌生, 鳥居啓子, 打田直行
    • 学会等名
      日本植物学会大78回大会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 陸上植物におけるCLE 遺伝子の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      平川 有宇樹,Bowman John,打田 直行
    • 学会等名
      日本植物学会大78回大会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ERECTA ファミリー受容体とペプチドリガンドによるオーキシン応答パターンの制御2014

    • 著者名/発表者名
      爲重 才覚,岡本 智史,Lee Jin Suk,相田 光宏,田坂 昌生,Torii Keiko,打田 直行
    • 学会等名
      日本植物学会大78回大会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of plant growth and morphogenesis by receptor signaling2014

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Uchida
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Transformative Bio-Molecules
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-05-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物の背丈をコントロールするスイッチの発見

    • 著者名/発表者名
      打田 直行
    • 学会等名
      豊秋奨学会平成25年度国際学生交流会・同窓会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanisms for diversification of R genes revealed by analysis of uni-1D mutant

    • 著者名/発表者名
      打田直行, 小川与比古, 森明子, 猪狩和成, 森田(寺尾)美代, 田坂昌生
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第55回大会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of inflorescence stem growth by the pair of peptide hormones EPFL4/6 and their receptor ERECTA

    • 著者名/発表者名
      野中菜乃美、池松朱夏、田坂昌生、打田直行
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第55回大会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of vascular development of Arabidopsis hycopotyls by ERECTA-family receptor kinases during secondary growth

    • 著者名/発表者名
      池松朱夏、野田口理孝、東山哲也、鳥居啓子、田坂昌生、打田直行
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第55回大会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of signaling crosstalks for vascular growth in Arabidopsis hypocotyls.

    • 著者名/発表者名
      松原健太、池松朱夏、平川有宇樹、東山哲也、鳥居啓子、田坂昌生、打田直行
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第55回大会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Novel mechanism for stem cell maintenance suggested by analysis of ERECTA-family receptor kinase genes

    • 著者名/発表者名
      木村友香、田坂昌生、打田直行
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第55回大会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of a Marchantia CLE gene

    • 著者名/発表者名
      平川有宇樹、田畑亮、本田紘章、打田直行、河内孝之、澤進一郎、John Bowman
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第55回大会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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