フィトクロムによるグリセリン酸キナーゼの細胞内局在制御機構の解析

• 研究領域: 植物の環境感覚：刺激受容から細胞応答まで
• 研究課題/領域番号: 25120720
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 松下 智直 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (20464399)
• 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: 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: フィトクロム / 光受容体 / シグナル伝達 / 光生理学 / 植物 / 選択的スプライシング / 光シグナル伝達 / 光形態形成

研究実績の概要

次世代シーケンサーを用いたmRNA-seq解析により、フィトクロムが転写制御に加え、それとほぼ同じ規模で、シロイヌナズナゲノムの6.9%にも及ぶ遺伝子に対して選択的スプライシング制御を行うことを明らかにした。さらに、光シグナル伝達のネガティブレギュレーターであるSPA3について、その選択的スプライシングパターンがフィトクロムシグナル依存的に変化し、そのことが生理学的に光形態形成の促進に寄与することを実証した。以上の結果から、フィトクロムが、遺伝子発現の異なるステップである転写と選択的スプライシングを、直接かつ同時に制御することで、植物の光応答を引き起こすことを実証し、植物の光情報利用における新奇機構を世界に先駆けて発見した。

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。

研究成果

• [雑誌論文] Phytochrome controls alternative splicing to mediate light responses in Arabidopsis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shikata, H., Hanada, K., Ushijima, T., Nakashima, M., Suzuki, Y. and Matsushita, T.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 111 号: 52 ページ: 18781-18786
  • DOI: 10.1073/pnas.1407147112
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TWIN SISTER OF FT, GIGANTEA, and CONSTANS have a positive but indirect effect on blue light-induced stomatal opening in Arabidopsis thaliana (2013)
  • 著者名/発表者名: Ando E, Ohnishi M, Wang Y, Matsushita T, Watanabe A, Hayashi Y, Fujii M, Ma JF, Inoue S, and Kinoshita T
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 162 ページ: 1529-1538
  • 査読あり
• [雑誌論文] New approach for fish breeding by chemical mutagenesis: establishment of TILLING method in fugu (Takifugu rubripes) with ENU mutagenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuroyanagi M, Katayama T, Imai T, Yamamoto Y, Chisada S, Yoshiura Y, Ushijima T, Matsushita T, Fujita M, Nozawa A, Suzuki Y, Kikuchi K, Okamoto H
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 14 ページ: 786-786
  • 査読あり
• [学会発表] 植物の光受容体フィトクロムによる遺伝子発現の多段階制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松下智直
  • 学会等名: 第7回トランスポーター研究会九州部会シンポジウム
  • 発表場所: 産業医科大学ラマツィーニホール
  • 年月日: 2014-11-22
  • 招待講演
• [学会発表] Light-dependent regulation of gene expression by phytochrome (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomonao Matsushita
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 明治大学 生田キャンパス
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
  • 招待講演
• [学会発表] Phytochrome regulates alternative splicing in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomonao Matsushita
  • 学会等名: International Symposium on Plant Photobiology
  • 発表場所: Edinburgh, UK
  • 招待講演
• [学会発表] Phytochrome regulates alternative splicing in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomonao Matsushita
  • 学会等名: The 6th Asia & Oceania Conference on Photobiology
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 招待講演
• [学会発表] Phytochrome regulates alternative splicing in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomonao Matsushita
  • 学会等名: Plant Photobiology Colloquium 2013
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 招待講演
• [図書] 高校生物解説書 植物編 3.1.2「光応答」の章を執筆担当 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松下智直
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 講談社