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2018 年度 実績報告書

環境刺激による細胞リプログラミング制御

計画研究

研究領域植物の成長可塑性を支える環境認識と記憶の自律分散型統御システム
研究課題/領域番号 15H05961
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

杉本 慶子  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 (30455349)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワードエピジェネティックス / ヒストン修飾 / 細胞リプログラミング / 傷害ストレス / シロイヌナズナ
研究実績の概要

これまでにシロイヌナズナでは傷害ストレスが細胞リプログラミングを誘導することを明らかにしてきた。今年度は主に傷害ストレスシグナルがリプログラミング遺伝子の発現を誘導する転写制御ネットワークの解析を進めた。特に植物の非生物的ストレス応答に関与することが知られる転写因子が傷害誘導性の細胞リプログラミングを制御することを見いだし、変異体や過剰発現体を用いたRNAseq解析を行って下流因子の同定を進めた。特にこの転写因子がWIND1の発現を制御する上流制御因子として機能する可能性を検討した。またこれまでに行ったChIPseq及びRNAseq データを用いてWIND1の下流因子の解析を進め、WIND1が細胞リプログラミングだけでなく、広範な傷害ストレス応答に関与することを見いだした。また傷害誘導後のヒストン修飾の経時的な変化と遺伝子発現変化の相関について解析を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度は傷害誘導性の転写制御ネットワークを論文化することができた。また傷害誘導性の遺伝子発現にヒストンのアセチル化が重要であることを示唆するデータを得ることができ、研究は順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

今後はWIND1の上流、下流因子候補の機能解析を進め、ストレス受容から細胞リプログラミング起動をつなぐ転写制御ネットワークの全貌を明らかにしていく。またエピジェネティック関連の変異体や薬剤を用いて細胞リプログラミングへの関与をさらに詳細に解析する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Sainsbury Lab Cambridge University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Sainsbury Lab Cambridge University
  • [国際共同研究] University of California, Davis(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of California, Davis
  • [雑誌論文] WIND1 induces dynamic metabolomic reprogramming during regeneration in Brassica napus2018

    • 著者名/発表者名
      Iwase Akira、Mita Kento、Favero David S.、Mitsuda Nobutaka、Sasaki Ryosuke、Kobayshi Makoto、Takebayashi Yumiko、Kojima Mikiko、Kusano Miyako、Oikawa Akira、Sakakibara Hitoshi、Saito Kazuki、Imamura Jun、Sugimoto Keiko
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 442 ページ: 40~52

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2018.07.006

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Gene Regulatory Network for Cellular Reprogramming in Plant Regeneration2018

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi Momoko、Shibata Michitaro、Rymen Bart、Iwase Akira、B?gman Anne-Maarit、Watt Lewis、Coleman Duncan、Favero David S、Takahashi Tatsuya、Ahnert Sebastian E、Brady Siobhan M、Sugimoto Keiko
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 59 ページ: 770~782

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy013

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] GTL1 and DF1 regulate root hair growth through transcriptional repression of ROOT HAIR DEFECTIVE 6-LIKE 4 in Arabidopsis2018

    • 著者名/発表者名
      Shibata Michitaro、Breuer Christian、Kawamura Ayako、Clark Natalie M.、Rymen Bart、Braidwood Luke、Morohashi Kengo、Busch Wolfgang、Benfey Philip N.、Sozzani Rosangela、Sugimoto Keiko
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 ページ: 159707

    • DOI

      10.1242/dev.159707

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [備考] 細胞機能研究チーム

    • URL

      http://cellfunction.riken.jp/

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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