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2019 年度 実績報告書

花幹細胞におけるポリコム因子の導入、排除およびリン酸化シグナルによる活性調節

研究課題

研究課題/領域番号 15H02405
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

伊藤 寿朗  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (90517096)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード発現制御 / 発生・分化 / 細胞周期
研究実績の概要

本研究では、リン酸化シグナル伝達から、エピジェネティック制御、ホルモン制御による花幹細胞の増殖と分化制御に至る分子機構を解明することを目指してきた。我々は、遺伝学的、生化学的解析により細胞自立的に作用するKNUタンパク質によるWUS遺伝子の抑制、および細胞非自立的に働くSUP, CRCタンパク質によるオーキシンシグナルの制御を介した花幹細胞の増殖抑制機構の解析を推進してきた。今期は特に、2つの転写因子であるSUPとCRCの遺伝学的な相互作用について、二重突然変異体をもちいたオミクス解析の報告を行った。sup crc二重突然変異体は花幹細胞の異常増殖が花発生初期より亢進しており、オーキシン下流において、細胞壁組成やサイトカイニンシグナルの他、代謝経路、ストレス経路が大きく変動していることを明らかにした (Front. Ecol. Evol.2019)。これらSUPとCRCで共通して制御される遺伝子によって、花幹細胞の増殖抑制および正常な数の雄しべ形成がもたらされていることがわかった。
また、細胞自立的経路におけるエピジェネティック機構については、前年度に発表したPlant Cell (2019)の論文にもとづき、WUS遺伝子座におけるH3K27me3の蓄積は抑制状態の維持に必要であるが、転写抑制の開始にはKNUによるSWI/SNF 複合体であるSPLAYED (SYD)の結合阻害が機能しているというWUSの二段階の転写抑制機構についてのレビュー(Plant Sig. & Behav. 2019)をまとめた。さらに、花幹細胞の増殖抑制時における植物ホルモンのクロストーク機構についてのレビューをInter J. of Mol Sci, 2019に発表した。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 その他

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

  • [国際共同研究] ペンシルベニア大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ペンシルベニア大学
  • [国際共同研究] 南京大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      南京大学
  • [雑誌論文] Effects of cold atmospheric plasma irradiation on Arabidopsis seedlings2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Mime、Wang Yukun、Kumagai Shinya、Uraoka Yukiharu、Ito Toshiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 59 ページ: SAAB09~SAAB09

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab4e7b

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CRABS CLAW and SUPERMAN Coordinate Hormone-, Stress-, and Metabolic-Related Gene Expression During Arabidopsis Stamen Development2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Ze Hong、Tatsumi Yoshitaka、Ichihashi Yasunori、Suzuki Takamasa、Shibata Arisa、Shirasu Ken、Yamaguchi Nobutoshi、Ito Toshiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Ecology and Evolution

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fevo.2019.00437

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional Dissection of Class C Genes in Rice2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Toshiro
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 60 ページ: 1164~1165

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz093

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of floral stem cell activity in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Shang Erlei、Ito Toshiro、Sun Bo
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 14 ページ: 1659706~1659706

    • DOI

      10.1080/15592324.2019.1659706

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Roles of Plant Hormones and Their Interactions with Regulatory Genes in Determining Meristem Activity2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Ze Hong、Hirakawa Takeshi、Yamaguchi Nobutoshi、Ito Toshiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 ページ: 4065~4065

    • DOI

      10.3390/ijms20164065

    • 査読あり
  • [学会発表] 花幹細胞の増殖終結機構におけるオーキシン作用の二面性2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 寿朗
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会大阪年会
  • [学会発表] Epigenetic regulation in floral meristem determinacy2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 寿朗
    • 学会等名
      2019 Collaborative Research Meeting National Institute of Genetics
    • 国際学会
  • [学会発表] Multistep termination of floral stem cell activities2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 寿朗
    • 学会等名
      ICAR2019(The 30th International Conference on Arabidopsis Research)
    • 国際学会
  • [学会発表] Auxin-mediated termination of floral stem cell activities2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 寿朗
    • 学会等名
      Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 花の儚さの分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 寿朗
    • 学会等名
      2019年度 近畿植物学会講演
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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