植物の器官サイズを決定する制御メカニズムの分子遺伝学的解析

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20687004
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 杉本 慶子 独立行政法人理化学研究所, 細胞機能研究ユニット, ユニットリーダー (30455349)
• 連携研究者: 吉村 美香 , 技術補佐員 ; 毛利 真理子 , 技術補佐員 ; 池田 智香 , 技術補佐員
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: サイズ制御 / 細胞増殖 / 細胞伸長 / 細胞分化 / シロイヌナズナ

研究概要

生物界において個体、器官、組織、細胞などのサイズがいかに決定されるかという問題は基礎、応用研究上非常に重要であるが、その制御機構は解明されていない。本研究はこの問題を特に植物の器官サイズ制御の視点から明らかにすることを目的とした。シロイヌナズナの突然変異体を用いて細胞増殖、細胞伸長、細胞分化に関与する遺伝子群を同定し、それらの機能解析を通じて高等植物の器官サイズを制御する分子機構の一端を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] The AP2/ERF transcription factor WIND1 controls cell dedifferentiation in Arabidopsis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwase A, Mitsuda N, Koyama T, Hiratsu K, Kojima M, Arai T, Inoue Y, Seki M, Sakakibara H, Sugimoto K, Ohme-Takagi M.
  • 雑誌名: Curr Biol 21 ページ: 508-514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmental control of endocycles and cell growth in plants. (2010)
  • 著者名/発表者名: Breuer C, Ishida T, Sugimoto K.
  • 雑誌名: Curr Opin in Plant Biol 13 ページ: 654-660
  • 査読あり
• [雑誌論文] Auxin modulates the transition from the mitotic cycle to the endocycle in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishida, T., Adachi, S., Yoshimura, M., Shimizu, K., Umeda, M., Sugimoto, K.
  • 雑誌名: Development 137 ページ: 63-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis thaliana GYRB3 does not encode a DNA gyrase subunit. (2010)
  • 著者名/発表者名: Evans-Roberts K, Breuer C, Wall M, Sugimoto-Shirasu K, Maxwell A.
  • 雑誌名: PLoS ONE ページ: 5e9899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional analyses of the Arabidopsis LONELY GUY family encoding cytokinin-activvng cytokinin-activily encoding cytokinin-activnzymes reveal the imme immportance of the direct activation pathway in Arabidopsis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuroha T, Tokunaga H, Kojima M, Umeda N, Ishida T, Nagawa S, Fukuda H, Sugimoto K, Sakakibara H.
  • 雑誌名: Plant Cell 21 ページ: 3152-3169
  • 査読あり
• [雑誌論文] The trihelix transcription factor AtGTL1 controls ploidy-dependent cell growth in the Arabidopsis trichome. (2009)
  • 著者名/発表者名: Breuer C, Kawamura A, Ichikawa T, Tominaga-Wada R, Wada T, Kondou Y, Muto Y, Matsui M, Sugimoto K.
  • 雑誌名: Plant Cell 21 ページ: 2307-2322
  • 査読あり
• [雑誌論文] SUMO E3 ligase HIGH PLOIDY 2 regulates endocycle onset and meristem maintenance in Arabidopsis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishida T, Fujiwara S, Miura K, Stacey N, Yoshimura M, Schneider K, Adachi S, Minamisawa K, Umeda M, Sugimoto K.
  • 雑誌名: Plant Cell 21 ページ: 2284-2297
  • 査読あり
• [学会発表] DNA損傷応答がfugu2の補償作用に果たす役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久永哲也、FERJANI Ali、堀口吾朗、石田喬志、杉本慶子、塚谷裕一
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] 新規SUMO E3 ligase HIGH PLOIDY 2の分裂組織における機能の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石田喬志, 吉村美香, 杉本慶子
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] 転写因子WIND1は植物細胞の脱分化を制御する (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬哲, 杉本慶子, 高木優
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会シンポジウム「オーキシン研究の新展開」
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] More cell or more cycle? Endocycle control in plant development. (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sugimoto, Takashi Ishida, Christian Breuer, Ayako Kawamura, Mika Yoshimura.
  • 学会等名: 21^<st> International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] The trihelix transcription factor GTL1 regulates ploidy-dependent cell growth in the Arabidopsis trichome. (2010)
  • 著者名/発表者名: Christian Breuer, Ayako Kawamura, Takanari Ichikawa, Rumi Tominaga-Wada, Takuji Wada, Youichi Kondou, Shu Muto, Minami Matsui, Keiko Sugimoto.
  • 学会等名: ICAR-International Conference for Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] Analysis of new Arabidopsis mutants with altered organ size authors. (2010)
  • 著者名/発表者名: Niinuma Kanae, Breuer Christian, Kawamura Ayako, Sugimoto Keiko.
  • 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] SUMO E3 Ligase HIGH PLOIDY2 Regulates Endocycle Onset and Meristem Maintenance in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishida T, Fujiwara S, Miura K, Stacey N, Yoshimura M, Schneider K, Adachi S, Minamisawa K, Umeda M, Sugimoto K.
  • 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] The trihelix Transcription Factor AtGTL1 Regulates Ploidy-dependent Cell Growth in the Arabidopsis Trichome (2010)
  • 著者名/発表者名: Breuer C., 河村彩子, 杉本慶子
  • 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] 日本植物生理学会奨励賞受賞講演、植物の核内倍化とサイズ制御の発生遺伝学的解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉本慶子
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20100318-20100320
• [学会発表] The Trihelix Transcription Factor GTL1 Regulates Ploidy-Dependent Cell Growth In The Arabidopsis Trichome. (2010)
  • 著者名/発表者名: 河村彩子, Breuer C, 市川尚斉, 和田るみ, 和田拓治, 近藤陽一, 武藤周, 松井南, 杉本慶子
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20100318-20100320
• [学会発表] シロイナズナにおける新規器官サイズ変異体の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新沼協, Breuer C, 河村彩子, 杉本慶子
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20100318-20100320
• [学会発表] オーキシン依存的な細胞分裂周期と核内倍加周期の切り替えによる細胞分化制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石田喬志, 安達澄子, 吉村美香, 清水皓平, 梅田正明, 杉本慶子
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20100318-20100320
• [学会発表] PIZZA : A new player in the brassinosteroid metabolism? (2010)
  • 著者名/発表者名: Schneider K., Breuer C., 河村彩子, 市川尚斉, 近藤陽一, 松井南, 杉本慶子
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20100318-20100320
• [学会発表] SUMO E3 ligase HIGH PLOIDY2 regulates endocycle onset and meristem maintenance in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: 石田喬志, 杉本慶子
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20100318-20100320
• [学会発表] オーキシン依存的な細胞分裂周期と核内倍加周期の切り替えによる細胞分化制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石田喬志, 安達澄子, 吉村美香, 清水皓平, 梅田正明, 杉本慶子
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 春日井市
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] A Wound Responsive Transcription Factor WIND1 Promotes Cell Dedifferentiation in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwase A., Mitsuda N., Koyama K., Hiratsu K, Kojima M., Arai T., Inoue Y., Seki M., Sakakibara H., Sugimoto K., Ohme-Takagi M.
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research, Concurrent Session 1 : Regeneration
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] A Wound Responsive Transcription Factor WIND1 Promotes Cell Dedifferentiation in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwase A., Mitsuda N., Sugimoto K., Ohme-Takagi M.
  • 学会等名: Keystone Symposia, Receptors and Signaling in Plant Development and Biotic Interactions.
  • 発表場所: Tahoe City, California, USA
  • 年月日: 2010-03-15
• [学会発表] SUMO E3 Ligase HIGH PLOIDY2/AtMMS21 Regulates Endocycle Onset and Stem Cell Maintenance in Arabidopsis (2009)
  • 著者名/発表者名: 石田喬志、藤原すみれ、Stacey Nicola、吉村美香、Schneider Katja、杉本慶子
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 20091209-20091212
• [学会発表] 細胞増殖と核内倍加を制御する分子機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石田喬志、藤原すみれ、Schneider Katja、Stacey Nicola、杉本慶子
  • 学会等名: 第73回日本植物学会大会
  • 発表場所: 山形市
  • 年月日: 20090917-20090920
• [学会発表] EMBO conference "Frontiers of Plant Research" (2009)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sugimoto
  • 学会等名: Developmental control of cell size and ploidy in plants
  • 発表場所: Cadiz (Spain)
  • 年月日: 20090506-20090509
• [学会発表] Transcriptional control of cell expansion in the Arabidopsis trichome (2009)
  • 著者名/発表者名: Christian Breuer、河村彩子、市川尚斉、松井南、杉本慶子
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 20090321-20090324
• [学会発表] 概日時計関連因子多重機能欠損変異体が示す器官サイズ異常の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新沼協、高瀬将映、塚谷裕一、溝口剛、杉本慶子
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 20090321-20090324
• [学会発表] 新規核相増加変異体を用いた核内倍加抑制機構の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石田喬志、Stacey Nicola、杉本慶子
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知市
  • 年月日: 20080924-20080927
• [学会発表] Topo2008 : DNA Topoisomerases in Biology and Medicine (2008)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sugimoto
  • 学会等名: Functional role of DNA topoisomerase VI in plant development
  • 発表場所: Norwich (UK)
  • 年月日: 20080720-20080724
• [学会発表] Japan-Korea Symposium on Plant Growth and Signal Transduction, Genetic control of cell size and ploidy in Arabidopsis (2008)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sugimoto
  • 学会等名: Japan-Korea Symposium
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 20080609-20080610
• [学会発表] Functional characterization of cytokinin-activating enzymes in Arabidopsis (2008)
  • 著者名/発表者名: 黒羽剛、徳永浩樹、小嶋美紀子、上田七重、石田喬志、名川信吾、福田裕穂、杉本慶子、榊原均
  • 学会等名: 第10回記念植物バイオセミナー
  • 発表場所: 春日井市
  • 年月日: 2008-10-08
• [図書] 科学と生物(核内倍加と細胞成長を規定する発生制御) (2011)
  • 著者名/発表者名: 石田喬志, Chrisitain Breuer, 杉本慶子
  • 出版者: in press
• [図書] 生物の科学 遺伝((特集I植物染色体の最前線)核内倍加-自発的に倍加してしまう染色体の制御) (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉本慶子・石田喬志
• [図書] In The Plant Growth Regulators.(Plant cell growth signalling and its link to ploidy.)(Edited by Beemster, G., Bogre, L.) (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshizumi T., Breuer C., Minami M., Sugimoto-Shirasu K.
  • 総ページ数: 107-125
  • 出版者: Springer, USA
• [備考] ホームページ等 プレスリリース
• [備考] 植物細胞の脱分化を促進するスイッチ因子を発見(2009年3月11日)
• [備考] 植物細胞の大きさを調節する新たな遺伝子「GTL1」を発見(2009年9月1日)
• [備考] 細胞分裂の調節に必須の新しい「HPY2」遺伝子を発見(2009年8月11日)