• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

植物ホルモンアブシシン酸のリン酸化シグナルと選択的スプライシング制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H04383
研究機関東京農工大学

研究代表者

梅澤 泰史  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70342756)

研究分担者 平山 隆志  岡山大学, その他部局等, 教授 (10228819)
坂田 洋一  東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (50277240)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードアブシシン酸 / リン酸化 / スプライシング / プロテインキナーゼ / 発芽 / シロイヌナズナ
研究実績の概要

アブシシン酸(ABA)は、植物のストレス応答を司る重要な植物ホルモンである。植物細胞内のABAシグナル伝達経路は、受容体、タンパク質脱リン酸化酵素(PP2C)およびタンパク質リン酸化酵素(SnRK2)によるタンパク質のリン酸化シグナルが重要である。先行研究によって、SnRK2の標的タンパク質(基質)として複数のmRNAの選択的スプライシングに関わる因子が同定されたことから、これらの因子の機能解析を進め、ABAシグナルとmRNAの選択的スプライシング制御を明らかにすることを目的とした。
27年度は、スプライシング因子のシロイヌナズナ遺伝子破壊株を単離し、それらの表現型解析を行った。ABAを含有した培地上において発芽試験を行ったところ、遺伝子破壊株の中にABA高感受性を示すものやABA非感受性を示すものを見出した。したがって、これらのスプライシング因子はABAに応答してリン酸化制御を受け、ABAシグナル伝達を直接的あるいは間接的に制御することが明らかとなった。
また、ABAシグナルがシロイヌナズナにおけるmRNAの選択的スプライシングに及ぼす影響を網羅的に解析するために、次世代シーケンサーを用いたトランスクリプトーム解析を計画した。本年度は、シロイヌナズナのABA応答に異常をきたすpoly(A)特異的RNA分解酵素の変異株ahg2-1の次世代シーケンサーを用いたトランスクリプトーム解析を試験的に行い、データを取得した。
一方、ヒメツリガネゴケを用いた解析では、シロイヌナズナSnRK2が標的とする因子の明確なオルソログは同定されなかったが、SnRK2破壊株の作出に成功し、この破壊株はおよそ全てのABA応答を欠損することが明らかとなった。現在、この破壊株を用いたリン酸化プロテオーム解析を行い、新たなスプライシング因子の同定を目指している。

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

当初計画した研究計画の一つであるスプライシング因子の遺伝子破壊株の単離が終了しており、さらに、遺伝子破壊株の表現型解析を進めて、一定の成果を得ている。特に、変異体の中にABA応答が変化する表現型を持つものがあったことは大きな進展であると言える。また、スプライシングの全容を解明するためのRNA-seq解析について、すでに第一段階の解析を終えたので、今後得られたデータのスプライシングパターンの解析を進めることによって、着実なデータの取得が見込まれる。ヒメツリガネゴケでは、当初期待されたシロイヌナズナのオルソログを解析することは断念したが、新たな因子を見つけるための取り組みを始めている。以上のことから、研究は順調に進んでいると判断した。

今後の研究の推進方策

前年度に引き続き、スプライシング関連因子の遺伝子破壊株の詳細な表現型解析をすすめて、スプライシング因子によるABAシグナル制御の実態を明らかにしていく。また、RNA-seq解析については、SnRK2の三重変異体を用いた解析を新たに行う。これによって、ABAのリン酸化シグナルによるスプライシングパターンの制御の全容を明らかにすることを目的とする。さらに、ヒメツリガネゴケSnRK2遺伝子破壊株のリン酸化プロテオーム解析を行うことによって、新規なスプライシング関連因子の取得を目指す。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Allantoin, a stress-related purine metabolite, can activate jasmonate signaling in a MYC2-regulated and abscisic acid-dependent manner2016

    • 著者名/発表者名
      Takagi, H. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 67 ページ: 2519-2532

    • DOI

      10.1093/jxb/erw071

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-scale proteome analysis of abscisic acid and ABSCISIC ACID INSENSITIVE3-dependent proteins related to desiccation tolerance in Physcomitrella patens.2016

    • 著者名/発表者名
      Yotsui I, Serada S, Naka T, Saruhashi M, Taji T, Hayashi T, Quatrano RS, Sakata Y.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 471 ページ: 589-595

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbrc.2016.02.024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abscisic acid induces ectopic outgrowth in epidermal cells through cortical microtubule reorganization in Arabidopsis thaliana2015

    • 著者名/発表者名
      Takatani S, Hirayama T, Hashimoto T, Takahashi T, Motose H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 ページ: 11364

    • DOI

      doi:10.1038/srep11364

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprehensive quantification and genome survey reveal the presence of novel phytohormone action modes in red seaweeds2015

    • 著者名/発表者名
      Mikami, K., Mori, IC., Matsuura, T., Ikeda, Y., Kojima, M., Sakakibara, H., Hirayama, T.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Phycology

      巻: X ページ: 1-10

    • DOI

      doi: 10.1007/s10811-015-0759-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crop improvement using life cycle datasets acquired under field conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Mochida K, Saisho D, Hirayama T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 5 ページ: 740

    • DOI

      doi: 10.3389/fpls.2015.00740

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plant Raf-like kinase integrates abscisic acid and hyperosmotic stress signaling upstream of SNF1-related protein kinase2.2015

    • 著者名/発表者名
      Saruhashi M, Kumar Ghosh T, Arai K, Ishizaki Y, Hagiwara K, Komatsu K, Shiwa Y, Izumikawa K, Yoshikawa H, Umezawa T, Sakata Y, Takezawa D.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 112 ページ: E6388-6396

    • DOI

      doi: 10.1073/pnas.1511238112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Abscisic Acid Antagonists Identified with Chemical Array Screening.2015

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Kondoh Y, Yoshida K, Umezawa T, Shimizu T, Shinozaki K, Osada H.
    • 雑誌名

      Chembiochem

      巻: 16 ページ: 2471-2478

    • DOI

      doi: 10.1002/cbic.201500429

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Screening of kinase substrates using kinase knockout mutants.2015

    • 著者名/発表者名
      Umezawa, T.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1306 ページ: 59-69

    • DOI

      doi: 10.1007/978-1-4939-2648-0_4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Community analysis of picocyanobacteria in an oligotrophic lake by cloning 16S rRNA gene and 16S rRNA gene amplicon sequencing.2015

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto N, Mizuno K, Yokoyama T, Ohnishi A, Suzuki M, Watanabe S, Komatsu K, Sakata Y, Kishida N, Akiba M, Matsukura S.
    • 雑誌名

      J. General and Applied Microbiology

      巻: 61 ページ: 171-176

    • DOI

      doi: 10.2323/jgam.61.171

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CSP41b, a protein identified via FOX hunting using Eutrema salsugineum cDNAs, improves heat and salinity stress tolerance in transgenic Arabidopsis thaliana2015

    • 著者名/発表者名
      Ariga H, Tanaka T, Ono H, Sakata Y, Hayashi T, Taji T.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 464 ページ: 318-323

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbrc.2015.06.151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epoxycarotenoid-mediated synthesis of abscisic acid in Physcomitrella patens implicating conserved mechanisms for acclimation to hyperosmosis in embryophytes.2015

    • 著者名/発表者名
      Takezawa D, Watanabe N, Ghosh TK, Saruhashi M, Suzuki A, Ishiyama K, Somemiya S, Kobayashi M, Sakata Y.
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 206 ページ: 209-219

    • DOI

      doi: 10.1111/nph.13231

    • 査読あり
  • [学会発表] Role of SnRK2 in red-light dependent chloroplast movements in Physcomitrella patens2016

    • 著者名/発表者名
      Kageyama, Sakata 他
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] Functional analysis of Marchantia polymorpha’s ABI3 using the gene targeting2016

    • 著者名/発表者名
      Kanei, Sakata 他
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] Functional analysis of ABI5 ortholog genes in Physcomitrella patens2016

    • 著者名/発表者名
      Fujisaki, Sakata 他
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] Insights into the evolution of ABA signaling in plants from the study of bryophytes2016

    • 著者名/発表者名
      Sakata et al.
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of SnRK2 in cold acclimation of the moss Physcomitrella patens2016

    • 著者名/発表者名
      Shinozawa, Sakata 他
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] Regulators for poly (A) status of mitochondrial mRNA in Marchantia polymorpha2016

    • 著者名/発表者名
      Kanazawa, M., Hirayama, T. et al.
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] Transcriptome anaylsis of ahg2-1 revealed a unique relation between mitochondrial and cellular functions.2016

    • 著者名/発表者名
      Hirayama, T.
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] Functional analysis of DNA methylation in Marchantia polymorpha2016

    • 著者名/発表者名
      Ikeda, Y., Hirayama, T. et al.
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] A complex ABA signaling network mediated by PP2Cs2016

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, N., Hirayama, T. et al.
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] Screening of ABA-responsive SnRK2 substrates using a phosphoproteomic approach2016

    • 著者名/発表者名
      梅澤泰史、他
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] Functional analysis of MAP kinase cascade in ABA signaling2016

    • 著者名/発表者名
      廣谷美咲,梅澤泰史 他
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] オオムギの休眠種子および後熟種子のリン酸化プロテオーム解析2016

    • 著者名/発表者名
      石川慎之祐,梅澤泰史 他
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケにおけるABAシグナル伝達経路のリン酸化プロテオーム解析2016

    • 著者名/発表者名
      本多慶匡、梅澤泰史 他
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] シロイヌナズナの機能未知タンパク質SNS1の栄養生長期における機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木梨沙,梅澤泰史 他
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] Towards understanding plant stress responses and development of new strategies for crop design2015

    • 著者名/発表者名
      Hirayama, T.
    • 学会等名
      Second Myanmar Japan Symposium
    • 発表場所
      パテイン(ミャンマー)
    • 年月日
      2015-12-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シロイヌナズナの側根原基形成における非対称細胞分裂の終結制御とミトコンドリア機能および温度との関係2015

    • 著者名/発表者名
      間宮章仁、平山隆志 他
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸)
    • 年月日
      2015-12-03 – 2015-12-04
  • [学会発表] The role of SnRK2 in cold acclimation of the moss Physcomitrella patens2015

    • 著者名/発表者名
      Shinozawa, Sakata 他
    • 学会等名
      The MOSS meeting 2015
    • 発表場所
      カンクン(メキシコ)
    • 年月日
      2015-12-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional analysis of SnRK2 in ABA signaling pathway of the moss Physcomitrella patens2015

    • 著者名/発表者名
      Sakata 他
    • 学会等名
      The MOSS meeting 2015
    • 発表場所
      カンクン(メキシコ)
    • 年月日
      2015-12-02
    • 国際学会
  • [学会発表] A Phosphoproteomic Approach to Understand the Evolution of ABA Signaling Pathway in Land Plants2015

    • 著者名/発表者名
      Umezawa, T.
    • 学会等名
      Asia-Oceania Agricultural Proteomics Organization
    • 発表場所
      中源大学(韓国)
    • 年月日
      2015-09-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 褐藻シオミドロ雄配偶体に優先的なサイトカイニンの蓄積2015

    • 著者名/発表者名
      三上浩司、平山隆志 他
    • 学会等名
      日本水産学会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2015-09-24
  • [学会発表] Functional analysis of candidate proteins of ABA-activated SnRK2 substrates in Arabidopsis2015

    • 著者名/発表者名
      田村由貴・梅澤泰史
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2015-09-07
  • [学会発表] Phosphoproteomic analysis for ABA-response mutants of Physcomitrella patens2015

    • 著者名/発表者名
      本多慶匡、梅澤泰史 他
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2015-09-07
  • [学会発表] Analysis of cold acclimation mechanism in Physcomitrella patens2015

    • 著者名/発表者名
      篠澤章久、坂田洋一 他
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2015-09-06
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケにおけるABI5オルソログ遺伝子の解析2015

    • 著者名/発表者名
      藤崎健、坂田洋一 他
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2015-09-06
  • [学会発表] シロイヌナズナ側根の帯化とミトコンドリアmRNAの編集・ポリA依存的分解との関係性の解明2015

    • 著者名/発表者名
      間宮章仁、平山隆志 他
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2015-09-06
  • [学会発表] 海藻は未知の植物ホルモン・シグナル伝達機構を持つ2015

    • 著者名/発表者名
      三上浩司、平山隆志 他
    • 学会等名
      日本応用藻類学会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京)
    • 年月日
      2015-05-16

URL: 

公開日: 2017-01-06  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi