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2017 年度 実績報告書

細胞外シグナルと細胞内調節の相互作用による器官形成ロジックの多元的理解

計画研究

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 25113006
研究機関大阪大学

研究代表者

柿本 辰男  大阪大学, 理学研究科, 教授 (70214260)

研究分担者 松井 南  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, グループディレクター (80190396)
光田 展隆  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (80450667)
研究期間 (年度) 2013-06-28 – 2018-03-31
キーワード細胞分化 / 細胞増殖 / 内鞘細胞 / ペプチド性シグナル分子 / 側根 / 篩部
研究実績の概要

本研究では、細胞アイデンティティー決定において重要な役割を果たす鍵転写因子や発生制御に関わる細胞間情報伝達因子の同定を行うことを目的とした。CLE9遺伝子とCLE10遺伝子は同一の成熟ペプチドをコードしている。CLE9ペプチドは、維管束においては原生木部、葉においては孔辺細胞前駆細胞で発現しており、CLE10ペプチドは葉においては孔辺細胞前駆細胞で発現していた。CLE9/10は気孔前駆細胞と道管前駆細胞では全く別の受容体(前者ではHSL1、後者ではBAM)によって受容され、それぞれ気孔数と道管数を制御していることを確定し、論文として公表した。また、師管で発現するDof転写因子群の解析をおこない、これが篩部と原形成層の細胞列の数を制御するとともに篩部前駆細胞で発現するCLE遺伝子の発現制御をしていることを見出した。これらの篩部前駆細胞で発現するCLEペプチドは篩部への分化の負の制御因子として働いていた。篩部で働くDof転写因子群と細胞間情報伝達因子の協調作用によって篩部のパターンが形成される様が明らかになってきた。また、本研究では、内鞘細胞のアイデンティティーを決定する転写因子の同定を行い、これら因子をコードする転写因子の多重変異体を作成した。突然変異体では側根原基が減少していた。これらの一群の転写因子は過剰発現では異所的に内鞘細胞アイデンティティーを付与することを以前に見出している。これらを合わせて解釈すると、これら転写因子群が内鞘細胞のアイデンティティーを決定する鍵因子であると言える。

現在までの達成度 (段落)

平成29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

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 清華大学/陝西師範大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      清華大学/陝西師範大学
  • [国際共同研究] University of Canbridge(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Canbridge
  • [国際共同研究] Masaryk University(チェコ)

    • 国名
      チェコ
    • 外国機関名
      Masaryk University
  • [雑誌論文] Asymmetric Auxin Distribution is Not Required to Establish Root Phototropism in Arabidopsis.2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura T, Haga K, Shimizu-Mitao Y, Takebayashi Y, Kasahara H, Hayashi KI, Kakimoto T, Sakai T.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: 59 ページ: 823-835

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cytokinin signalling regulates organ identity via the AHK4 receptor in Arabidopsis. Development.2018

    • 著者名/発表者名
      Pernisova M, Grochova M, Konecny T, Plackova L, Harustiakova D, Kakimoto T, Heisler MG, Novak O, Hejatko J.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 ページ: dev163907

    • DOI

      10.1242/dev.163907

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The CLE9/10 secretory peptide regulates stomatal and vascular development through distinct receptors.2018

    • 著者名/発表者名
      Qian P, Song W, Yokoo T, Minobe A, Wang G, Ishida T, Sawa S, Chai Jijie; Kakimoto T.
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 4 ページ: 1071-1081

    • DOI

      10.1038/s41477-018-0317-4

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Divergent expression of cytokinin biosynthesis, signaling and catabolism genes underlying differences in feeding sites induced by cyst and root-knot nematodes.2017

    • 著者名/発表者名
      Dowd CD, Chronis D, Radakovic ZS, Siddique S, Schmuelling T, Werner T, Kakimoto T, Grundler FMW, Mitchum MG.
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 92 ページ: 211-228

    • DOI

      10.1111/tpj.13647

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] BEN3/BIG2 ARF GEF is Involved in Brefeldin A-Sensitive Trafficking at the trans-Golgi Network/Early Endosome in Arabidopsis thaliana.2017

    • 著者名/発表者名
      Kitakura S, Adamowski M, Matsuura Y, Santuari L, Kouno H, Arima K, Hardtke CS, Friml Jili; Kakimoto T, Tanaka H.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: 58 ページ: 1801-1811

    • DOI

      10.1093/pcp/pcx118

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Identification of Key transcription factors that determine pericycle stem cell potential in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Ye Zhang, Nobutaka Mitsuda, Takeshi, Yoshizumi, Yoichi Kondo,Masaru Takagi, Minami Matsui, Tatsuo Kakimoto
    • 学会等名
      第60回植物生理学会年会
  • [学会発表] 維管束における細胞分裂方向制御機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      豊倉浩一, Jung-ok Heo, Iris Sevilem, 宮島俊介, 柿本辰男, Yrjo Helariutta
    • 学会等名
      第59回 日本植物生理学会第79回年会
  • [学会発表] A regulatory mechanism triggering local cell proliferation in Arabidopsis root vasculature.2018

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Miyashima, Pawel Roszak, Koichi Toyokura, Motohiro Fujiwara, Tatsuo Kakimoto, Koichi Fujimoto, Keiji Nakajima,Yka Helariutta
    • 学会等名
      第59回 日本植物生理学会第79回年会
  • [学会発表] Roles of ROP interactive partners (RIPs) in cell division in Arabidopsis thaliana2017

    • 著者名/発表者名
      Qimuge Hasi, 柿本辰男
    • 学会等名
      第81回植物学会年会
  • [備考] 大阪大学大学院理学研究科植物生長生理学研究室

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/cell_physiol/sitepg/Kakimoto_Lab/homu.html

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公開日: 2019-12-27  

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