シグナルセンターとしての師部機能の解明

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20247003
• 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)
• キーワード: 師部 / 維管束 / 細胞間シグナル / CLEペプチド / ブラシノステロイド / オーキシン / 形成層 / 受容体

研究概要

私たちは師部を中心にしたシグナル伝達系を明らかにすることで、師部とそのまわりの細胞との細胞間相互作用、ひいては植物の組織構築における細胞間相互作用の基本的原理を明らかにしようと考えた。本年度は以下のテーマについて研究を行うとともに、それをまとめた小冊子を作成した。
1.COE1(LRR-RLK)受容体の機能解析:COE1機能を知るために、連絡脈の間隔に異常をもっcoel変異体と野生型イネに対するオーキシンとブラシノステロイド添加実験を行った。また、ブラシノステロイド受容体に変異を持つd61変異体の解析と野生型イネへのブラシノステロイド添加実験を行った。これらの結果から、COE1は師部においてシグナルを受容し、その近傍での連絡脈形成の阻害を促進する。一方で、オーキシンシグナルとブラシノステロイドシグナルはその下流にあるCOE1を正に制御することで連絡脈の形成間隔を制御するというモデルを提示した。
2.CLE41機能の解明:12アミノ酸からなるペプチドシグナル分子TDIFをコードし師部特異的に発現する遺伝子の機能解析を行った。この遺伝子の突然変異体では、前形成層細胞で発現する受容体TDRの変異体と同じように前形成層異常という表現型を示したことから、師部でつくられるTDIFが細胞間シグナルとして前形成層細胞の発生運命を制御していることが遺伝学的に確かめられた。
3.師部形成に関与すると考えられるCLEペプチドの発現解析を行った。このCLEペプチドは木部に発現することが分かり、木部から師部へのシグナル系が師部分化に関与する可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Mitogen-Activated Protein Kinase regulated by the CLAVATA receptors contributes to the shoot apical meristem homeostasis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Betsuyaku, S., Takahashi, F., Kinoshita, A., Miwa, H., Shinozaki, K., Fukuda, H., Sawa, S.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 52 ページ: 14-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] CLE peptides can negatively regulate protoxylem vessel formation via cytokinin signaling. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kondo, Y., Hirakawa, Y., Kieber, J., Fukuda, H.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 52 ページ: 37-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] ANGUSTIFOLIA3 plays roles in adaxial/abaxial patterning and growth in leaf morphogenesis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Horiguchi, G., Nakayama, H., Ishikawa N., Kubo, M., Demura, T., Fukuda, H., Tsukaya, H.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 52 ページ: 112-124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Areceptor-like kinase, KLAVIER, mediates systemic regulation of modulation and non-symbiotic shoot development in Lotus japonicus. (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa, H., Oka-Kira, E., Sato, N., Takahashi, H., Wu, G.J., Sato, S., Hayashi, M., Betsuyaku, S., Nakazono, M., Tabata, S., Harada, Y., Sawa, S., Fukuda, H., Kawaguchi, M.
  • 雑誌名: Development 巻: (in press)(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of Arabidopsis SUN proteins during mitosis and involvement in nuclear shaping. (2011)
  • 著者名/発表者名: Oda, Y., H.Fukuda
  • 雑誌名: Plant J. 巻: (in press)(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] CKHI/EER4 gene encoding a TAF12-like protein negatively regulates cytokinin sensitivity in Arabnidopsis thaliana. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kubo, M., Furuta, K., Demura, T., Fukuda, F., Liu, Y.-G., Shibata, S., Kakimoto, T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: (in press)(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment and maintenance of vascular cell communities through local signaling. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirakawa Y., Kondo, Y., Fukuda, H.
  • 雑誌名: Curr.Opin.Plant Biol. 巻: 14 ページ: 17-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] VND-INTERACTING2, a NAC Domain Protein, Negatively Regulates Xylem Vessel Formation in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, M., Ohtania, M., Mitsuda, N., Kubo, M., Ohme-Takagi, M., Fukuda, H., Demura, T.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 22 ページ: 1249-1263
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wood cell-wall structure requires local 2D-microtubule disassembly by a novel plasma membrane-anchored microtubule-associated protein. (2010)
  • 著者名/発表者名: Oda, Y., lida, Y., Kondo, Y., Fukuda H.
  • 雑誌名: Curr.Biol. 巻: 20 ページ: 1197-1202
  • 査読あり
• [雑誌論文] COE1, an LRR-RLK responsible for commissral vein pattern formation in rice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, J., Itoh, J.-I., Ito, Y., Nakamura, A., Fukuda, H., Sawa, S.
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 63 ページ: 405-416
  • 査読あり
• [雑誌論文] TDIF peptide signaling regulates vascular stem cell proliferation via the wox4 homeobox gene in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirakawa Y., Kondo, Y., Fukuda, H.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 22 ページ: 2618-2629
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis VASCULAR-RELATED NAC-DOMAIN6 directly regulates genes that govern programmed cell death and secondary wall formation in a coordinated way during xylem differentiation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohashi-Ito, K., Oda, Y., Fukuda, H.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 22 ページ: 3461-3473
  • 査読あり
• [雑誌論文] RPK2/TOAD2 is an essential receptor-like kinase transmitting the CLV3 signal in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, A., Betsuyaku, S., Osakabe, Y., Mizuno, S., Nagawa, S., Stahl, Y., Simon, R., Yamaguchi-Shinozaki, K., Fukuda, H., Sawa, S.
  • 雑誌名: Development 巻: 137 ページ: 3911-3920
  • 査読あり
• [雑誌論文] ADP-ribosylation factor machinery mediates endocytosis in plant cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Naramoto, S., Kleine-Vehn, J., Robert, S., Fujimoto, M., Dainobu, T., Paciorek, T., Ueda, T., Nakano, A., Van Montagu, M.C.E., Fukuda, H., Friml, J.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci., USA 巻: 107 ページ: 21890-21895
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of vascular development by CLE peptide-receptor systems. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirakawa Y., Kondo, Y., Fukuda, H.
  • 雑誌名: J.Int.Plant Biol. 巻: 52 ページ: 8-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional regulation of vascular cell fates. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohashi-Ito, K., Fukuda, H.
  • 雑誌名: Curr.Opin.Plant Biol. 巻: 13 ページ: 670-676
  • 査読あり
• [学会発表] Maintenance of vascular stem cell activity by TDIF Peptide. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H., Kondo, Y., Hirakawa, Y.
  • 学会等名: Plant Science Communications 2010, 2^<nd> NIBB-MPIPZ symposium
  • 発表場所: Okazaki Conference Center, Japan
  • 年月日: 20101116-20101118
• [学会発表] A novel membrane-associated protein regulating secondary wall patterns in an Arabidopsis cell culture harboring inducible VND6. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H., Ohashi-Ito, K., Oda, Y.
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Symposium "From Plant Biology to Crop Biotechnology"
  • 発表場所: CSH Asia, Suzhou, China
  • 年月日: 20101025-20101029
• [学会発表] COE1, an LRR-RLK responsible for commissural vein pattern formation in rice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, J., Itoh, J.-I., Ito, Y., Nakamura, A., Sawa, S., Fukuda, H.
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Symposium "From Plant Biology to Crop Biotechnology"
  • 発表場所: CSH Asia, Suzhou, China
  • 年月日: 20101025-20101029
• [学会発表] CLE peptides govern vascular stem cell fates. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H., Kondo, Y., Hirakawa, Y.
  • 学会等名: 8th International Conference on Plant Biology Frontiers : Cells and Signals
  • 発表場所: Wuyishan Yeohwa Resort, Wuyishan City, Fujian, China
  • 年月日: 20100923-20100929
• [学会発表] 細胞膜ドメインに局在する新規微小管結合タンパク質MIDD1が二次細胞壁パターンを制御する (2010)
  • 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74回大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 20100909-20100911
• [学会発表] CLEペプチドの成熟に関与するペプチダーゼの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 玉置貴之、別役重之、深尾陽一朗、藤原正幸、福田裕穂、澤進一郎
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 20100909-20100911
• [学会発表] CLEペプチドとサイトカイニンによる原生木部配置パターンの制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 近藤侑貴、平川有宇樹、福田裕穂
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 20100909-20100911
• [学会発表] 維管束形成におけるTDIFシグナルによる幹細胞機能の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平川有宇樹、近藤侑貴、福田裕穂
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 20100909-20100911
• [学会発表] 維管束形成に関わる新規細胞間相互作用因子CLE46の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大槻和弘、遠藤暁詩、伊藤容子、伊藤(大橋)恭子、福田裕穂
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 20100909-20100911
• [学会発表] Clavata2(clv2)突然変異体のェンハンサースクリーニング (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田昌史, 福田裕穂, 澤進一郎
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 20100909-20100911
• [学会発表] Cellular and transcriptome analyses of xylem formation with Arabidopsis cell culture systems harboring inducible VND6 and SND1. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H., Oda, Y., Ohashi-Ito, K.
  • 学会等名: Plant Vascular Biology 2010
  • 発表場所: Ohio State University, Ohio, USA
  • 年月日: 20100723-20100728
• [学会発表] CLE peptides regulating vascular stem cell fates. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H., Kondo, Y, Hirakawa, Y.
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] Screening of the CLV2 enhancer mutants. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamada, M., Fukuda, H., Sawa, S.
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] Analysis of downstream genes regulated by master regulators of vascular differentiation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohashi-Ito, K., Oda, Y., Fukuda, H.
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] Regulation of auxin transport dependent leaf vascular continuity by VAN3 ARF-GAP. (2010)
  • 著者名/発表者名: Naramoto, S, Koizumi, K., Ueda, T., Nakano, A., Fukuda, H., Friml, J.
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] Molecular dissection of CLV3 signaling. (2010)
  • 著者名/発表者名: Betsuyaku, S., Kinoshita, A., Fujiwara, M., Fukao, Y., Kuromori, T., Shinozaki, K., Suzuki, A., Takahashi, H., Fukuda, H., Sawa, S.
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] Genetic analysis of the CLV signaling pathway in the SAM. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, A., Betsuyaku, S., Yamada, M., Fukuda, H., Sawa, S.
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] TDIF peptide signaling regulates vascular stem cell proliferation via the WOX4 homeobox gene in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirakawa, Y., Kondo, Y., FukudaH.
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] Wood cell-wall structure requires local 2d-microtubule disassembly by a novel plasma membrane-anchored microtubule-associated protein. (2010)
  • 著者名/発表者名: Oda, Y., Fukuda, H.
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] VND-INTERACTING2, a NAC domain transcription factor, negatively regulates xylem vessel formation in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, M., Ohtani, M., Mitsuda, N., Kubo, M.Ohme-Takagi, M., Fukuda, H., Demura, T.
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] CLE peptides governing vascular stem cell fates. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H., Kondo, Y., Hirakawa, Y.
  • 学会等名: A seminar in The University of Michigan
  • 発表場所: Ann Arbor, Michigan, USA
  • 年月日: 2010-07-29
• [図書] Plant tissue cultures. In"Methods in Molecular Biology : The Plant Cell Wall"(eds.ZA.Popper), vol.715 (2011)
  • 著者名/発表者名: Karkonen, A., Santanen, A., IwamotoK., Fukuda, H.
  • 総ページ数: 1-20
  • 出版者: Springer
• [図書] Plant tracheary elements. In"Encyclopedia of Life Sciences" (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 総ページ数: DOI:10.1002/9780470015902.a0001814.pub2
  • 出版者: John Wiley&Sons, Inc.(Wiley Online Library)
• [図書] CLEペプチドによる維管束形成の制御(柿本、高山、福田、松岡編)(植物のシグナル伝達-分子と応答) (2010)
  • 著者名/発表者名: 平川有宇樹、近藤侑貴、福田裕穂
  • 総ページ数: 172-177
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 植物寄生性線虫がもつ植物ペプチドホルモン様遺伝子の機能とは,遺伝,vol.64 (2010)
  • 著者名/発表者名: 別役重之、澤進一郎、福田裕穂
  • 総ページ数: 52-59
  • 出版者: エヌ・エス・ティ
• [備考]
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/seigyo/lab.html