フィトクロムAによる超高感度光応答の分子機構の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21370020
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 長谷 あきら 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40183082)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: フィトクロム / 光応答 / シグナル伝達 / 環境応答 / 蛋白構造

研究概要

被子植物は、通常型のフィトクロム(phyB型)に加え、より特殊化したフィトクロムA(phyA)をもつ。そこで、フィトクロムをN-PAS、GAF、PHY、およびC-末端側領域全体の4つの領域に分け、それぞれの配列がphyAまたはphyB配列になるようなキメラ・フィトクロム(合計16種類)を構築しその性質を組織的に調べた。その結果、phyAが示す複数の特殊機能はそれぞれ分子上の別の領域のphyA配列によって決定されていることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Mutations in the N-terminal flanking region of the blue-light sensing domain LOV2 disrupt its repressive activity on the kinase domain in the Chlamydomonas Phototropin. (2012)
  • 著者名/発表者名: Aihara, Y., T. Yamamoto, K. Okajima, K. Yamamoto, T. Suzuki, S. Tokutomi, K. Tanaka and A. Nagatani
  • 雑誌名: J Biol. Chem. 巻: 287 ページ: 9901-9909
  • DOI: doi:10.1074/jbc.M111.324723
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tissue-autonomous promotion of palisade cell development by phototropin 2 in Arabidopsis thaliana. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kozuka, T., S-G. Kong, M. Doi, K. Shimazaki and A. Nagatani
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 23 ページ: 3684-95
  • DOI: 10.1105/tpc.111.085852
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phytochrome : structural basis for its functions (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Nagatani
  • 雑誌名: Curr. Opin. Plant Biol. 巻: 13 ページ: 565-570
  • DOI: doi:10.1016/j.pbi.2010.07.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sub cellular sites of the signal transduction and degradation of phytochrome A (2010)
  • 著者名/発表者名: Toledo-Ortiz, G., Y. Kiryu, J. Kobayashi1, Y. Kim, H. G. Nam, N. Mochizuki and A. Nagatani
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 51 ページ: 1648-1660
  • DOI: doi:10.1093/pcp/pcq121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR proteins promote phytochrome B polyubiquitination by COP1 E3 ligase in the nucleus (2010)
  • 著者名/発表者名: Jang, I. C., R. Henriques, H. S. Seo, A. Nagatani and N. H. Chua
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 22 ページ: 2370-2383
  • DOI: 10.1105/tpc.109.072520
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of auxin and brassinosteroid in the regulation of petiole elongation under the shade. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kozuka, T., J. Kobayashi, G. Horiguchi, T. Demura, H. Sakakibara, H. Tsukaya and A. Nagatani
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 153 ページ: 1608-1618
  • DOI: 10.1104/pp.110.156802
  • 査読あり
• [雑誌論文] Residues clustered in the light-sensing knot of phytochrome B are necessary for conformer-specific binding to signaling partner PIF3 (2009)
  • 著者名/発表者名: Kikis, E. A., Y. Oka, M. E. Hudson, A. Nagatani and P. H. Quail
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 5
  • DOI: doi:10.1371/journal.pgen.1000352
  • 査読あり
• [学会発表] Modular structure of phytochrome A (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira Nagatani
  • 学会等名: The 1st International Symposium on Plant Environmental Sensing
  • 発表場所: 東大寺総合文化センター(奈良県)
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] フォトトロピンのLOV2領域・N末端側近傍の変異によりキナーゼ活性の抑制機能が失われる (2012)
  • 著者名/発表者名: 相原悠介, ほか
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都府)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] MALDI-FTMSを用いたシロイヌナズナ光応答のメタボローム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小塚俊明, ほか
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都府)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] フィトクロムAの作用機構の生化学的解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 後藤一也, ほか
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都府)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Mg-Chelatase Hサブユニット(CHLH/GUN5)の構造・機能解析を中心とした、プラスチドシグナル伝達の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 衣幡春映, ほか
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都府)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] The molecular mechanism of growth regulation by phytochrome (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Nagatani
  • 学会等名: Strategies of Plants against Global Environmental Change
  • 発表場所: 倉敷市芸文館(岡山県)
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] フィトクロムの生理応答の時空間的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷あきら
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館(京都府)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] The structural basis for phyA-specific functions (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Nagatani
  • 学会等名: 5th Asia and Oceania Conference for Photobiology
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良県)
  • 年月日: 2011-07-31
• [学会発表] Spatio-temporal regulatory network controlling stem elongation under the shade (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Nagatani
  • 学会等名: Photoperiodism and Circadian Clock Function in Plant Development
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2011-05-05
• [学会発表] シロイヌナズナの避陰応答における器官間光シグナル伝達機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林淳子, ほか
  • 学会等名: 第16回日本光生物学協会年会
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(大阪府)
  • 年月日: 2010-08-11
• [学会発表] Structural basis of phytochrome A specific functions, Symposium (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Nagatani
  • 学会等名: Plant Signalling Mechanisms on the occasion of the retirement of Eberhard Schafer
  • 発表場所: Freiburg, Germany
  • 年月日: 2010-06-25
• [学会発表] an organizer of the Plenary Session 2 : Cell Biology (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Nagatani
  • 学会等名: 21st International conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2010-06-06
• [学会発表] 青色光受容体photによる低分子量Gタンパク質ARF1の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木友美, ほか
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] プラスチドシグナル伝達におけるテトラぴロール合成の関わり (2010)
  • 著者名/発表者名: 望月伸悦, ほか
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] phyBシグナル伝達経路に関わる新奇因子PHL (2010)
  • 著者名/発表者名: 遠藤求, ほか
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] ミオシンは光と重力に対する環境応答のブレーキとして働く (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本圭史, ほか
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 青色光受容体フォトトロピンの"Flippase-kinase"としての役割の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 相原悠介, ほか
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] AGCVIIIキナーゼ過剰発現植物体のフォトトロピン表現型の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本和彦, ほか
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 本葉扁平性を制御するフィトクロム生理機能の発見 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小塚俊明, ほか
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] シロイヌナズナの避陰応答における器官間光シグナル伝達の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林淳子, ほか
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Structural basis for phyA-specific functions (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono, Y. Oka, et al.
  • 学会等名: Memorial Symposium for the 25th International Prize for Biology
  • 発表場所: 京都大学芝蘭会館(京都府)
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] Phototropin-mediated regulation of polar elongation in palisade-tissue Cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Kozuka & Akira Nagatani
  • 学会等名: Memorial Symposium for the 25th International Prize for Biology "Biology of Sensing"
  • 発表場所: 京都大学芝蘭会館(京都府)
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] Plastid-to-nucleus signaling, Memorial Symposium for the 25th International Prize for Biology (2009)
  • 著者名/発表者名: Nobuyoshi Mochizuki & Akira Nagatani
  • 学会等名: Biology of Sensing
  • 発表場所: 京都大学芝蘭会館(京都府)
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] A structure/function study of phototropins (2009)
  • 著者名/発表者名: Akira Nagatani
  • 学会等名: Memorial Symposium for the 25th International Prize for Biology "Biology of Sensing"
  • 発表場所: 京都大学芝蘭会館(京都府)
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] 植物の光応答機構-光受容体理解に向けた3つのアプローチ (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷あきら
  • 学会等名: 2009年日本植物学会近畿支部大会
  • 発表場所: 神戸大学(兵庫県)
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] フォトトロピンによる光応答～光受容から生理応答まで (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷あきら
  • 学会等名: 科学研究費特定領域研究「LOV光受容体による植物の運動制御機構」報告会
  • 発表場所: 京都リサーチパーク(京都府)
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 避陰応答における組織/器官間シグナル伝達の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小林淳子ほか
  • 学会等名: 第15回日本光生物学協会年会
  • 発表場所: 自然科学研究機構岡崎コンフェレンスセンター(愛知県)
  • 年月日: 2009-08-19
• [学会発表] Structural basis of phytochrome A-specific functions (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Oka, et al.
  • 学会等名: The 3rd International Symposium of the Biodiversity and Evolution
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
  • 年月日: 2009-07-24
• [学会発表] Inter-organ/tissue communication in the shade avoidance response (2009)
  • 著者名/発表者名: Junko Kobayashi, et al.
  • 学会等名: The 3rd International Symposium of the Biodiversity and Evolution
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
  • 年月日: 2009-07-24
• [学会発表] Possible roles of plant's blue-light receptor, phototropin, as a "flippase-kinase" (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Aihara, et al.
  • 学会等名: The 3rd International Symposium of the Biodiversity and Evolution
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
  • 年月日: 2009-07-24
• [学会発表] Structural basis of properites specific to phytochrome A (2009)
  • 著者名/発表者名: Akira Nagatani
  • 学会等名: Seminar
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2009-07-15
• [学会発表] Structural basis of phyA-specific properties (2009)
  • 著者名/発表者名: Akira Nagatani
  • 学会等名: SEB Annual Main Meeting
  • 発表場所: Glasgow, UK
  • 年月日: 2009-06-28
• [学会発表] Complex hierarchy of the shade avoidance response (2009)
  • 著者名/発表者名: Akira Nagatani
  • 学会等名: 15th International Congres of Photobiology
  • 発表場所: Dusseldorf, Germany
  • 年月日: 2009-06-18
• [備考]
  • URL: http://physiol2.bot.kyoto-u.ac.jp/~nagatani/HP3/
• [備考]
  • URL: http://www.bot.kyoto-u.ac.jp/j/index.htmlhttp://www.bot.kyoto-u.ac.jp/j/index.html