維管束幹細胞の発生運命制御機構の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23227001
• 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(理学部), 教授 (10165293)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 植物 / ペプチド / 維管束

研究実績の概要

今年度は、TDIF-TDRシグナルを中心に維管束幹細胞の維持機構と、維管束幹細胞の成立機構、さらには維管束幹細胞からの篩部細胞分化機構を解析した。その結果以下の成果が得られ, これらの成果をもとに英文の総説を、Current Opinion of Plant Biologyに発表した。
１）TDIF-TDRの構造解析: 構造生物学者の濡木博士と共同で、TDIFに結合したTDRの構造を解析した。昆虫細胞を用いてタンパク質を合成し、そのタンパク質を結晶化して構造解析したところ、高解像度でのTDIF-TDRの結合の解析に成功した。その結果、TDIFはそのN末、C末、中心領域の３カ所でTDRの中心部分に結合していることが明らかとなった。
２）WOX4の下流因子の解明: WOX4ターゲット候補遺伝子について、WOX4タンパク質を用いたChip-sequence法により解析した。その結果、マイクロアレイ解析では得られなかった新たな遺伝子が同定された。
３）TDIFシグナル伝達の下流因子BES1ファミリーの機能解析: BES1ホモログの機能解析を行い、ホモログ中にBES1機能と反対の機能を示すものが存在することが示唆された。
４）leaf disk培養を用いた篩部分化の解析:leaf disk培養系を用いて維管束の分化過程を解析した。様々なマイクロアレイ解析を行い、これをもとに遺伝子相関を解析した。その結果、多くの維管束分化関連遺伝子を見いだした。このうち、新たなNAC転写因子の解析を進め、NAC020が篩部初期分化の制御因子であることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] A plant U-box protein, PUB4, regulates asymmetric cell division and cell proliferation in the root meristem. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, A., ten Hove, C.A., Tabata, R., Yamada, M., Shimizu, N., Ishida, T., Yamaguchi, K., Shigenobu, S., Takebayashi, Y., Iuchi, S., Kobayashi, M., Kurata, T., Wada, T., Seo, M., Hasebe, M., Blilou, I., Fukuda, H., Scheres, B., Heidstra, R., Kamiya, Y., and Sawa, S.
  • 雑誌名: Development 巻: 142 ページ: 444-453
  • DOI: 10.1242/dev.113167
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Monoclonal antibody-based analysis of cell wall remodeling during xylogenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinohara, N., Kakegawa, K. and Fukuda, H.
  • 雑誌名: J. Plant Res. 巻: 128 ページ: 975-986
  • DOI: 10.1007/s10265-015-0758-z
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A negative feedback loop controlling bHLH complexes is involved in vascular cell division and differentiation in the root apical meristem. (2015)
  • 著者名/発表者名: Katayama, H., Iwamoto, K., Kariya, Y., Asakawa, T., Kan, T., Fukuda, H. and Ohashi-Ito, K.
  • 雑誌名: Curr. Biol. 巻: 25 ページ: 3144-3150
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.10.051
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The TDIF signaling network. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kondo, Y. and Fukuda, H.
  • 雑誌名: Curr. Opin. Plant Biol. 巻: 28 ページ: 106-110
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2015.10.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Signals that govern vascular cell differentiation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 学会等名: IPMB 2015, 11th International Congress of Plant Molecular Biology
  • 発表場所: Iguazu, Brazil
  • 年月日: 2015-10-25 – 2015-10-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Inter- and Intra-cellular signals that control vascular differentiation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conference "Mechanisms in Plant Development"
  • 発表場所: Saxton's River, Vermont, USA
  • 年月日: 2015-08-07 – 2015-08-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] スーパーバイオマス 植物に学ぶ、植物を活かす (2016)
  • 著者名/発表者名: 福田裕穂、稲田のりこ（編）
  • 総ページ数: 159
  • 出版者: 慶應義塾大学出版会
• [図書] Cell biology - From signaling to cell shape and function (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H. and Yang, Z. (eds)
  • 総ページ数: 162
  • 出版者: Current Opinion of Plant Biology, Elsevier
• [備考] 東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻生体制御研究室
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/seigyo/lab.html