情報統御分子の伝搬器官としての維管束系の分化

2012 年度 実績報告書

• 研究領域: 植物メリステムと器官の発生を支える情報統御系
• 研究課題/領域番号: 19060009
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 福田 裕穂 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10165293)
• 研究期間 (年度): 2007-07-25 – 2013-03-31
• キーワード: オーキシン / 微小管 / 篩部細胞 / 維管束 / シロイヌナズナ

研究概要

私たちは、これまでに維管束の形成に関わる様々な因子を単離同定してきた。本研究においては、これら因子の生体内での機能と因子間の相互作用を分子レベルで明らかにすることにより、維管束系の形成機構の解明を目指した。
本年度はまず、維管束のパターン形成の初期に働くLHWについて、オーキシンとの関連でさらに解析を進めた。その結果、LHWは、MP,ATHB8,PIN1などの遺伝子を速やかに誘導すること、DR5などのオーキシン極大を示すマーカーの過剰蓄積を誘導するが、オーキシン量そのものの増加は誘導しないことが分かった。また、lhw突然変異体ではPIN1の分布が幅広くなることが明らかになった。他の結果も総合して、LHWはオーキシンcanalizationを誘導ないし促進する因子であると考えられた。
昨年までに、二次細胞壁パターンを制御する微小管結合タンパク質MDD1を見いだしてきた。本年度は、昨年度同定したMDD1結合タンパク質とその制御因子を用いて、二次細胞壁の2次元パターンを決める細胞膜パターン制御機構を解析した。その結果、MIDD1は活性型ROP11と相互作用することにより自発的に膜パターンを作り出すことが明らかとなった。
さらに、昨年度に引き続き、シロイヌナズナ篩部系の確立とこれを用いた篩部分化過程の解析を行った。特に、複数の節部マーカーを使って解析し、この分化系ではすべての節部細胞が誘導されるわけではなく、特定の篩部細胞が誘導されることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Auxin-associated initiation of vascular cell differentiation by LONESOME HIGHWAY. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohashi-Ito, K., Obuchi, M., Kojima, M., Sakakibara, H.
  • 雑誌名: Development 巻: 140 ページ: 765-769
  • DOI: DOI:10.1242/dev.087924
  • 査読あり
• [雑誌論文] An atypical bHLH transcription factor regulates early xylem development downstream of auxin. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohashi-Ito, K., Matsukawa, M., Fukuda, H.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 54 ページ: 398-405
  • DOI: DOI:10.1093/pcp/pct013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initiation of cell wall pattern by a Rho- and microtubule-driven symmetry breaking. (2012)
  • 著者名/発表者名: Oda, Y., Fukuda, H.
  • 雑誌名: Science 巻: 337 ページ: 1333-1336
  • DOI: DOI:10.1126/science.1222597
  • 査読あり
• [雑誌論文] The proteasome is responsible for caspase-3-like activity during xylem development. (2012)
  • 著者名/発表者名: Han, J. J., Lin, W., Oda, Y., Cui, K, M., Fukuda, H., He, X. Q.
  • 雑誌名: Plant J. 巻: 72 ページ: 129-41
  • DOI: DOI:10.1111/j.1365-313X.2012.05070.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secondary cell wall patterning during xylem differentiation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Oda, Y., Fukuda, H.
  • 雑誌名: Curr. Opin. Plant Biol. 巻: 15 ページ: 38-44
  • DOI: DOI:10.1016/j.pbi.2011.10.005
  • 査読あり
• [学会発表] 宿主病原体間インターフェイスにおける宿主エンドソームの機能操作を介した絶対寄生菌病原体感染確立の戦略機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲田のりこ、別役重之、海老根一生、伊藤瑛海、朽名夏麿、馳澤盛一郎、福田裕穂、中野明彦、上田貴志
  • 学会等名: 平成25年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岐阜大学、岐阜
  • 年月日: 20130327-20130329
• [学会発表] シロイヌナズナ防御応答のライブイメージング系の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 別役重之、福田裕穂
  • 学会等名: 平成25年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岐阜大学、岐阜
  • 年月日: 20130327-20130329
• [学会発表] 二次細胞壁パターンの新規制御因子の同定と解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田祥久、福田裕穂
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス、岡山
  • 年月日: 20130321-20130323
• [学会発表] 植物病原体間インターフェースにおける宿主エンドソームの機能制御が病原体感染確立に重要な役割を果たす (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲田のりこ、別役重之、海老根一生、伊藤瑛海、朽名夏麿、馳澤盛一郎、福田裕穂、中野明彦、上田貴志
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス、岡山
  • 年月日: 20130321-20130323
• [学会発表] LONESOME HIGHTWALYはオーキシンを介して維管束初期形成を制御する (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤(大橋)恭子、福田裕穂
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス、岡山
  • 年月日: 20130321-20130323
• [学会発表] 維管束幹細胞の維持機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤侑貴、福田裕穂
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス、岡山
  • 年月日: 20130321-20130323
• [学会発表] clavata2 enhancer 1 (clenl)突然変異体の単離と解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田畑亮、山田昌史、山口勝司、重信秀治、福田裕穂、長谷部光泰、澤進一郎
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス、岡山
  • 年月日: 20130321-20130323
• [学会発表] 二次細胞壁形成で発現する100遺伝子の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤暁詩、楢本悟史、齊藤知恵子、福田裕穂
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス、岡山
  • 年月日: 20130321-20130323
• [学会発表] Regulation of xylem wall formation - from novel findings to application -. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 学会等名: Japan-Australia Symposium on Plant Sciences for Agriculture IV (invited)
  • 発表場所: Perth, Australia
  • 年月日: 20121211-20121212
• [学会発表] ンロイヌナズナにおける過敏感反応の時空間的制御機構解析に向けた分子ツールの構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 別役重之、浦和博子、亀井保博、岡田清孝、福田裕穂
  • 学会等名: 平成24年度日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: とりぎん文化会館、鳥取
  • 年月日: 20120927-20120928
• [学会発表] 吸器嚢膜状における宿主エンドソーム制御因子RAB5の機能制御がうどん粉病菌感染確立に重要な役割を果たす (2012)
  • 著者名/発表者名: 稲田のりこ、別役重之、海老根一生、伊藤瑛海、朽名夏麿、馳澤盛一郎、福田裕穂、中野明彦、上田貴志
  • 学会等名: 平成24年度日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: とりぎん文化会館、鳥取
  • 年月日: 20120927-20120928
• [学会発表] 超解像イメージングで挑む木部細胞分化の分子ダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 小田祥久、福田裕穂
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路
  • 年月日: 20120915-20120917
• [学会発表] 開始から完了まで-維管束分化の統合的理解に向けて- (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤(大橋)恭子、福田裕穂
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路
  • 年月日: 20120915-20120917
• [学会発表] 二次細胞壁パターンの新規制御因子の同定と解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小田祥久、福田裕穂
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路
  • 年月日: 20120915-20120917
• [学会発表] WOX4導入シロイヌナズナ培養細胞系を用いたWOX4下流因子の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 玉置貴之、小田祥久、福田裕穂
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路
  • 年月日: 20120915-20120917
• [学会発表] 二次細胞壁パターンの数理解析にむけて (2012)
  • 著者名/発表者名: 小田祥久、福田裕穂
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路
  • 年月日: 20120915-20120917
• [学会発表] 福島石平山牧草地における放射性セシウムの動態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田裕穂、塩見正衛、寺島一郎
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路
  • 年月日: 20120915-20120917
• [学会発表] 道管細胞への分化運命を左右するキナーゼの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 近藤侑貴、伊藤佑、平川有宇樹、藤田貴志、杉山宗隆、福田裕穂
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路
  • 年月日: 20120915-20120917
• [学会発表] 道管分化におけるプラシノステロイドシグナル伝達の作用機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬亮、近藤侑貴、福田裕穂
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路
  • 年月日: 20120915-20120917
• [学会発表] シロイヌナズナを用いた篩部分化系の確立に向けて (2012)
  • 著者名/発表者名: 窪田優也、近藤侑貴、福田裕穂
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路
  • 年月日: 20120915-20120917
• [学会発表] シロイヌナズナ新規CLV3ペプチド耐性変異体cli2の表現型解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木下温子、田畑亮、志水法子、山田昌史、重信秀治、山口勝司、長谷部光泰、福田裕穂、神谷勇治、澤進一郎
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路
  • 年月日: 20120915-20120917
• [学会発表] Regulation of microtubule organization directing spatial patterning of wall assembly during xylem cell formation in Arabidopsis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H., Oda, Y.
  • 学会等名: Gordon Conference "Plant & Microbial Cytoskeleton" (invited)
  • 発表場所: Andover, NH, USA
  • 年月日: 20120812-20120817
• [学会発表] Initiation of cell wall pattern by a Rho GTPase- and microtubule-driven symmetry breaking. (2012)
  • 著者名/発表者名: Oda, Y., Fukuda, H.
  • 学会等名: Gordon Conference "Plant & Microbial Cytoskeleton"
  • 発表場所: Andover, NH, USA
  • 年月日: 20120812-20120817
• [学会発表] Toward understanding of spatial and temporal regulation of hypersensitive response upon R-Avr recognition. (2012)
  • 著者名/発表者名: Betsuyaku, S., Urawa, H., Kamei, Y., Okada、K., Fukuda, H.
  • 学会等名: XV International Congress of Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: 京都国際会議場、京都
  • 年月日: 20120729-20120802
• [学会発表] Inter- and intra-signaling regulating vascular stem cell maintenance. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H, Tamaki, T., Hirakawa, Y, Kondo, Y.
  • 学会等名: Plant Vascular Development 2012 (invited)
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 20120701-20120702
• [学会発表] A mechanism determining cell wall pattern. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H., Oda, Y.
  • 学会等名: International Symposium of Plant Science "Plant Science for the future" (invited)
  • 発表場所: 化学研究所横浜研究所、鶴見
  • 年月日: 2012-11-20
• [学会発表] Plant vascular stem cell fates controlled By a CLE peptide and branssinosteroid. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H. and Kondo, Y.
  • 学会等名: The 4th NIBB-MPIPZ-TLL Symposium "Arabidopsis and Emerging Model Systems" (invited)
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター、岡崎
  • 年月日: 2012-11-19
• [学会発表] Active Rop- and MIDDl-dependent microtubule organization directing secondary wall patterning in xylem cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 学会等名: Shanghai Institutes of Biological Sciences (invited)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2012-10-09
• [学会発表] Regulation of secondary wall formation - from novel findings to application-. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H., Naramoto, S. and Endo, S.
  • 学会等名: Peking University (invited)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] Vascular stem cell fates controlled by small peptides. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 学会等名: Technische Universitat Mtlnchen (invited)
  • 発表場所: Mtlnchen, Germany
  • 年月日: 2012-06-28
• [学会発表] Plant vascular stem cell fates controlled by small peptides. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 学会等名: University of Bern (invited)
  • 発表場所: Bern, Switzerland
  • 年月日: 2012-06-26
• [学会発表] Plant vascular stem cell fates controlled by small peptides. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 学会等名: Freiburg University (invited)
  • 発表場所: Freiburg, Germany
  • 年月日: 2012-06-25
• [図書] TDIF. In "Handbook of biologically active peptide" (ed. A.J. Kastin), 2nd edition (2013)
  • 著者名/発表者名: Kondo, Y., Hirakawa, Y., Fukuda, H.
  • 総ページ数: 71-75
  • 出版者: Elsevier
• [図書] 理系総合のための生命科学、分子・細胞・個体から知る"生命"のしくみ、第3版 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田裕穂(東京大学生命科学教科書編集委員会編)
  • 総ページ数: 335
  • 出版者: 羊土社
• [図書] Peptide regulating vascular development. In "Plant Signaling Peptides" (eds. H. R. Irvine and C. Gehring) (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 総ページ数: 59-75
  • 出版者: Springer
• [備考] URL
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/seigyo/lab.html