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新奇ROS応答転写因子RFRT1による根の伸長制御メカニズム

公募研究

研究領域植物発生ロジックの多元的開拓
研究課題/領域番号 26113508
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

塚越 啓央  名古屋大学, PhD登龍門推進室, 特任講師 (30594056)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワードROSシグナル / 転写因子 / 遺伝子発現ネットワーク / 根の成長制御
研究実績の概要

植物成長には細胞の分裂から伸長への空間的に厳密に制御された細胞機能転換が重要である。この制御には活性酸素種(ROS)が重要なシグナルとして働くが、その詳細なメカニズムの研究は不十分である。そこで本研究では転写因子に着目し、根の成長を制御する新奇ROSシグナルの解明を目的とした。
<平成27年度の研究成果>
RFRT1の標的遺伝子の遺伝子破壊株もH2O2処理による根端での細胞伸長抑制が野生型株よりも緩和されていた。さらにRFRT1とYFPとの融合遺伝子のエストラジオール(est)誘導発現系を作成し、Time-Lapse imagingを行った。estで誘導後80分で、RFRT1誘導発現株の根の伸長は急激に抑制された。また、RFRT1の発現はest誘導後1時間から強い発現誘導が見られ、3時間後から標的遺伝子群の発現は誘導され始めた。
RFRT1は植物免疫応答時の細胞死の活性化因子であることが示されている。そこで、rfrt1変異株を植物の病原微生物関連分子パターン誘導免疫を活性化するFlg22で処理しその根の伸長を観察した。rfrt1変異株では野生型よりもFlg22による根の伸長抑制が弱くなり、RFRT1や標的遺伝子群はFlg22処理後2から4時間後に発現誘導のピークを示した。以上の結果からRFRT1-GRNは根の伸長制御機構と植物免疫応答という異なる重要な二つのイベントに関わる事を分子レベルで明らかにすることができた。
本年度はさらにRFRT2の解析も進めた。RFRT2と転写活性化ドメインVP16を融合させた遺伝子の過剰発現株では根の長さが未処理時から極端に短くなった。このRFRT2-VP16過剰発現株を用いたトランスクリトーム解析を行い、その結果興味深いことにRFRT1とその標的遺伝子群が見つかり、RFRT2がRFRT1の上流に位置する可能性も示唆された。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Control of root growth and development by reactive oxygen species2016

    • 著者名/発表者名
      Hironaka Tsukagoshi
    • 雑誌名

      Current Opinion in Plant Biology

      巻: 29 ページ: 57-63

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2015.09.008

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ROS応答性転写因子RFRT1およびRFRT2による根の成長制御機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      牧宏優、馬渕果穂、板谷知健、坂岡里実、野元美佳、鈴木孝征、東山哲也、多田安臣、 塚越啓央
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学 上田キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A ROS responsible TF regulates root growth by directly controlling expression of novel protein that modulates cell length.2015

    • 著者名/発表者名
      Mabuchi K, Maki H, Suzuki T, Nomoto M, Busch W, Higashiyama T, Benfey PN, Tada Y, Tsukagoshi H.
    • 学会等名
      The 26th International Conference on Arabidopsis Research (ICAR)
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The regulation mechanism of root development by ROS.2015

    • 著者名/発表者名
      Tsukagoshi H、Mabuchi K、Maki H, Suzuki T, Nomoto M, Busch W, Benfey PN, Higashiyama T, Tada Y.
    • 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
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A ROS responsible TF regulates root growth by directly controlling expression of novel protein that modulates cell length.2015

    • 著者名/発表者名
      Mabuchi K,Maki H, Suzuki T,Nomoto M,Busch W,Higashiyama T,Benfey PN, Tada Y, Tsukagoshi H.
    • 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
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The regulation mechanism of root development by ROS.2014

    • 著者名/発表者名
      Tsukagoshi H.
    • 学会等名
      第12回日仏植物科学ワークショップ「植物の環境応答」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-10-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Root development that is regulated by new signal, ROS.2014

    • 著者名/発表者名
      Tsukagoshi H, Nomoto M, Wolfgang B, Benfey PN, Tada Y, Msbuchi K.
    • 学会等名
      第38回内藤コンファレンス 「生物システムの物質的基盤」
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 活性酸素種による植物の根の成長制御機構.2014

    • 著者名/発表者名
      塚越啓央、馬渕果穂、鈴木孝征、野元美香、Busch W、多田安臣、東山哲也、Benfey PN.
    • 学会等名
      日本遺伝学会 第86回大会
    • 発表場所
      長浜
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 活性酸素種による新奇な植物根の細胞機能転換制御機構.2014

    • 著者名/発表者名
      塚越啓央、馬渕果穂、鈴木孝征、野元美香、Busch W、多田安臣、東山哲也、Benfey PN.
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      川崎
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A ROS responsible TF regulates root growth by directly controlling expression of novel protein that modulates cell length.2014

    • 著者名/発表者名
      Mabuchi K, Suzuki T, Nomoto M, Tada Y, Ishiguro S, Busch W, Higashiyama T, Benfey PN, Tsukagoshi H.
    • 学会等名
      The 25th International Conference on Arabidopsis Research (ICAR)
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-07-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ROSによる植物の根の生長を制御する細胞機能転換転写ネットワーク.2014

    • 著者名/発表者名
      塚越啓央.
    • 学会等名
      日本農芸化学会 関西支部例会 (第485回講演会)
    • 発表場所
      堺
    • 年月日
      2014-07-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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