植物の生命力を支える多能性幹細胞の基盤原理

2020 年度 実績報告書

• 研究領域: 植物の生命力を支える多能性幹細胞の基盤原理
• 研究課題/領域番号: 17H06470
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 梅田 正明 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (80221810)
• 研究分担者: 山口 信次郎 京都大学, 化学研究所, 教授 (10332298) ; 豊岡 公徳 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級技師 (10360596) ; 榊原 均 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (20242852) ; 五島 剛太 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (20447840) ; 林 誠 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (30291933) ; 蓑田 亜希子 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (40721569) ; 鳥居 啓子 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 客員教授 (60506103) ; 佐竹 暁子 九州大学, 理学研究院, 教授 (70506237) ; 経塚 淳子 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90273838)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2022-03-31
• キーワード: 幹細胞 / 多能性 / 植物

研究実績の概要

領域研究を効率よく推進するために、8名の計画研究代表者および2名の計画研究分担者から成る総括班が、領域内の有機的な連携を図っている。まず、令和2年3月に予定していた第4回領域会議が新型コロナウイルス感染拡大の影響で延期となったため、7月13日から17日にオンラインで開催した。令和2年度から新たに領域に加わった公募班員は研究背景と今後の計画について発表し、前年度まで領域に参画していた班員はこれまでの研究成果と今後の予定について報告した。質疑応答に十分時間を割くことができたため、大変充実した領域会議となった。11月19日と20日にオンラインにて第6回幹細胞研究会を開催した。領域内外から約130名の参加者に恵まれ、動物・植物の各分野からそれぞれ4名の先生方に講演して頂き、今回のテーマである「幹細胞の品質管理」について活発な議論が行われた。特に、発がんとの関連、細胞競合、RNA代謝、加齢や栄養状態、代謝産物や季節変化の影響などについて、幹細胞の維持・新生の観点から動植物システムの対比が行われ、有意義な研究会となった。また、12月15日から17日にオンラインにて第4回若手の会を開催し、学生51名を含む総勢102名の参加者が熱心に意見交換を行った。令和3年3月8日には第6回総括班会議を開催し、令和2年度の活動報告および翌年度の活動予定について検討した。そして3月25日と26日に第5回領域会議を開催し、全計画研究代表者・分担者、公募研究代表者が研究進捗の報告を行い、最終年度に向けた領域研究の方向性を確認した。アウトリーチ活動はコロナ渦の中でも10件以上行われ、領域研究の成果を一般の国民や中高生に普及するのに役立った。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

コロナ渦で国際活動は少なくなったものの、領域運営はすべて順調に行われた。2回の領域会議や幹細胞研究会、若手の会の開催だけでなく、複数研究グループ間のミーティングも24件開催され、若手研究者や学生も含め、延べ130名以上が領域研究の議論に加わった。さらに、領域代表が班員の研究室を訪問して研究内容について議論するサイトビジットもオンラインで8件開催し、特に令和2年度から新たに公募班として加わった班員にとっては領域研究の方向性を理解し、共同研究を見出す上で大変良い機会となった。以上のように、領域内共同研究を活性化するための仕組みがうまく回り、研究成果も順調に出ている。

今後の研究の推進方策

新型コロナウイルスの感染拡大状況を考慮しつつ、領域会議や幹細胞研究会、若手の会などの定期的な活動は予定通り開催し、領域内連携の強化を図る。最終年度は国際シンポジウムを開催し、領域研究の成果を国際的に発信するとともに、本領域がテーマとして掲げる動植物分野の幹細胞研究の融合を試みる。また、夏には技術講習会を通して最新実験技術の共有を図り、令和4年にはPlant Biotechnology誌の特集号の発刊を通して、領域研究の成果を国内外に発信する。そして、領域研究の総まとめに向けて全計画・公募班員が一丸となって取り組むことができるよう、グループミーティングやサイトビジットの開催を促す。

研究成果

• [国際共同研究] Gregor Mendel Institute(オーストリア)
  • 国名: オーストリア
  • 外国機関名: Gregor Mendel Institute
• [国際共同研究] University of Massachusetts(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of Massachusetts
• [国際共同研究] University of Cambridge(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University of Cambridge
• [国際共同研究] VIB, Ghent University(ベルギー)
  • 国名: ベルギー
  • 外国機関名: VIB, Ghent University
• [国際共同研究] University of Hamburg(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: University of Hamburg
• [雑誌論文] The Arabidopsis NRT1/PTR FAMILY protein NPF7.3/NRT1.5 is an indole-3-butyric acid transporter involved in root gravitropism (2020)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Shunsuke、Takahashi Naoki、Kanno Yuri、Suzuki Hiromi、Aoi Yuki、Takeda-Kamiya Noriko、Toyooka Kiminori、Kasahara Hiroyuki、Hayashi Ken-ichiro、Umeda Masaaki、Seo Mitsunori
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 巻: 117 ページ: 31500～31509
  • DOI: 10.1073/pnas.2013305117
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CDKD-dependent activation of CDKA;1 controls microtubule dynamics and cytokinesis during meiosis (2020)
  • 著者名/発表者名: Sofroni Kostika、Takatsuka Hirotomo、Yang Chao、Dissmeyer Nico、Komaki Shinichiro、Hamamura Yuki、Bottger Lev、Umeda Masaaki、Schnittger Arp
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 219 ページ: e201907016
  • DOI: 10.1083/jcb.201907016
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] オーキシンを介したヘテロクロマチン形成の制御機構 (2021)
  • 著者名/発表者名: 安喜史織、梅田正明
  • 学会等名: 第62回日本植物生理学会年会
• [学会発表] Comprehensive comparison of single-cell transcriptome analysis techniques in Arabidopsis root tissue (2020)
  • 著者名/発表者名: Thomas Kelly、Nicola A. Hetherington、Kai Battenberg、Miho Kihira、Shiori Aki、Haruka Yabukami、Tsukasa Kouno、Masaaki Umeda、Makoto Hayashi、Aki Minoda
  • 学会等名: 第43回日本分子生物学会年会
• [学会発表] DNA損傷に応答した根の成長抑制におけるサイトカイニン合成の役割 (2020)
  • 著者名/発表者名: 高橋直紀、Ioanna Antoniadi、Michal Karady、Karin Ljung、梅田正明
  • 学会等名: 日本植物学会第84回大会
• [備考] 領域ホームページ
  • URL: http://www.plant-stem-cells.jp