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植物における細胞周期制御とストレス応答のクロストーク

公募研究

研究領域大地環境変動に対する植物の生存・成長突破力の分子的統合解析
研究課題/領域番号 25119710
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) 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
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード塩ストレス / 細胞分裂 / 細胞周期 / サイトキネシス / ジベレリン / 細胞増殖 / 植物 / 発現制御 / ストレス応答 / Myb転写因子 / 遺伝子 / シロイヌナズナ
研究実績の概要

・ 塩ストレス下でのシロイヌナズナの成長抑制に、抑制型MYB3Rが重要な働きをすることがわかっている。ジベレリン情報伝達因子のDELLAが、塩ストレスとMYB3Rを繋ぐパスウェイで働いている可能性について検討し、次のようなポジティブな結果を得た。1) della多重変異体では、塩ストレス下でのサイトキネシスの異常が見られなくなる。同様なサイトキネシスの異常に対する抑圧効果は、抑制型MYB3Rの変異体でも観察された。2) ジベレリン生合成阻害剤(パクロブトラゾール)により処理すると、塩ストレス下でのサイトキネシスの異常が促進されることがわかった。3) ジベレリン非存在下でもタンパク質分解を受けない変異型DELLA (gai)を誘導的に発現する形質転換体(gai-GR株)を用いて表現型を解析した結果、非ストレス下においても、子葉の孔辺細胞にサイトキネシスの異常を示すことがわかった。
・ 抑制型MYB3Rおよび野性型植物を塩ストレス下で生育し、RNAseq法により網羅的に遺伝子発現を解析した。その結果、野性型植物ではストレスにより、発現が変化(増加または減少)するが、抑制型MYB3Rを欠く変異体ではそのような変化が見られない(あるいは変化が緩和される)遺伝子が多く存在することがわかった。このような遺伝子を通じて抑制型MYB3Rが、ストレス下での成長抑制やその他の応答によりストレス抵抗性を獲得していると考えられた。
・ 塩ストレス下においた植物における、抑制型および活性化型MYB3Rの発現を解析した。mRNAレベル、タンパク質レベルともに、活性化型MYB3Rは塩ストレス処理によりそのレベルが減少すること、一方、抑制型MYB3Rは顕著な変化を示さないことがわかった。塩ストレス下におけるG2/M期遺伝子の発現抑制は、活性化型MYB3Rのレベルと抑制型MYB3Rの翻訳後の制御(複合体形成や翻訳後修飾)により制御されている可能性が考えられた。

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

    (19件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Genetic interaction between G2/M phase-specific transcription factor MYB3R4 and MAPKKK ANP3 for execution of cytokinesis in Arabidopsis thaliana.2015

    • 著者名/発表者名
      Saito, T., Fujikawa, H., Haga, N., Suzuki, T., Machida, Y., Ito, M.
    • 雑誌名

      Plant Signal. Behav.

      巻: 未定 号: 3 ページ: e990817-e990817

    • DOI

      10.4161/15592324.2014.990817

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reprogramming of plant cells induced by 6b oncoproteins from the plant pathogen Agrobacterium.2015

    • 著者名/発表者名
      Ito, M., Machida, Y.
    • 雑誌名

      J. Plant Res.

      巻: 未定 号: 3 ページ: 423-435

    • DOI

      10.1007/s10265-014-0694-3

    • 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] Rapid elimination of the persistent synergid through a cell-fusion for polytubey block.2015

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, D., Völz, R., Takeuchi, H., Mori, T., Igawa, T., Kurihara, D., Kawashima, T., Ueda, M., Ito, M., Umeda, M., Nishikawa, S., Groß-Hardt, R., Higashiyama, T.
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The carboxyl-terminal tail of the stalk of Arabidopsis NACK1/HINKEL kinesin is required for its localization to the cell plate formation site2015

    • 著者名/発表者名
      Sasabe, M., Ishibashi, N., Haruta, T., Minami, A., Kurihara, D., Higashiyama, T., Nishihama, R., Ito, M., and Machida, Y.
    • 雑誌名

      J. Plant Res.

      巻: 128 号: 2 ページ: 327-336

    • DOI

      10.1007/s10265-014-0687-2

    • 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] Expression of mitotic cyclins in higher plants: transcriptional and proteolytic regulations.2014

    • 著者名/発表者名
      Ito, M.
    • 雑誌名

      Plant Biotech. Rep.

      巻: 8 号: 1 ページ: 9-16

    • DOI

      10.1007/s11816-013-0297-9

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cosuppression of NtmybA1 and NtmybA2 causes downregulation of G2/M phase-expressed genes and negatively affects both cell division and exuansion in tobacco.2013

    • 著者名/発表者名
      Araki, S., et al.
    • 雑誌名

      Plant Signal. Behav.

      巻: (published Oct8(10)) 号: 10 ページ: e26780-e26780

    • DOI

      10.4161/psb.26780

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA倍加サイクルを制御するGIG1遺伝子: 植物細胞のDNA量を制御する仕組み2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤正樹
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 51 ページ: 513-514

    • NAID

      10031190485

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イネ体細胞のDNA倍数性に影響を与える遺伝子の解析2015

    • 著者名/発表者名
      栂根美佳、井上慎子、栂根一夫、寺内良平、永澤信洋、前川雅彦、伊藤正樹
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GRASファミリー転写因子によるシロイヌナズナの細胞分裂と核内倍加の制御2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木俊哉,Christian Breuer,石田喬志,鈴木孝征,東山哲也,杉本慶子,伊藤正樹
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] イネ体細胞のDNA倍数性に影響を与える遺伝子の解析2014

    • 著者名/発表者名
      栂根美佳、井上慎子、栂根一夫、寺内良平、永澤信洋、前川雅彦、伊藤正樹
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 植物特異的なGRASファミリー転写因子による細胞周期の制御2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木俊哉,Christian Breuer,石田喬志,鈴木孝征,東山哲也,杉本慶子,伊藤正樹
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] R1R2R3-Myb transcriptional repressors are important for developmentally controlled expression of G2/M-specific genes.

    • 著者名/発表者名
      Ito, M.
    • 学会等名
      SEB Annual Main Meeting 2013
    • 発表場所
      Valencia, Spain
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナを用いた葯壁タペート細胞の二核化機構の解明

    • 著者名/発表者名
      鈴木俊哉,浜村有希,東山哲也,石黒澄衛,伊藤正樹
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] R1R2R3-MybによるG2/M期遺伝子の転写と細胞増殖の抑制

    • 著者名/発表者名
      鈴木俊哉,中道範人,陳柏佑,梅田正明,伊藤正樹
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 環境ストレスによる成長抑制と細胞周期制御

    • 著者名/発表者名
      伊藤正樹
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 塩ストレス下の植物において見られるR1R2R3-Mybによる細胞周期の抑制

    • 著者名/発表者名
      奥村徹, 伊藤正樹
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 細胞周期の制御に関与するGRASファミリー転写因子

    • 著者名/発表者名
      鈴木俊哉,Christian Breuer,石田喬志,杉本慶子,伊藤正樹
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるAPC/Cユビキチンリガーゼ阻害因子 GIG1とUVI4の機能分担

    • 著者名/発表者名
      齊藤いづみ、小林明日香、池田早希、伊藤正樹
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 伊藤研究グループ

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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