基部陸上植物の低い遺伝的冗長性を活用したシス－トランス転写制御システムの解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24658095
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 河内 孝之 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (40202056)
• 連携研究者: 石崎 公庸 京都大学神戸大学, 生命科学研究科理学研究科, 助教(24 年度)准教授(25 年度) (00452293) ; 西浜 竜一 京都大学, 生命科学研究科, 講師 (70283455)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 転写因子 / ゼニゴケ / 陸上植物進化

研究概要

陸上植物進化の基部に位置するゼニゴケは、陸上植物としての基本的遺伝子セットを有している。進化的な位置づけと体制の単純さを反映し、制御系遺伝子の冗長性が低い。本研究ではゼニゴケ転写因子を網羅的に単離同定した。構造の特徴からグループ分けを行った。その結果、ゼニゴケには、シロイヌナズナの1/6にあたる約300の転写因子が存在すること、総数の少なさにも関わらずファミリーは同一の38種類であることが分かった。ゼニゴケは陸上植物の基本的な転写因子のセットを保有しながらも、遺伝的冗長性が極めて低いため、優れた実験系となりうることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Comparison of the MpEF1α and CaMV353. promoters for application in Marchantia polymorpha overexpression studies (2014)
  • 著者名/発表者名: Althoff, F., Kopischke, S., Zobell, O., Ide,K., Ishizaki, K., Kohchi, T., and Zachgo, S.
  • 雑誌名: Transgenic Res. 巻: 23 ページ: 235-244
  • DOI: 10.1007/s11248-013-9746-z
• [雑誌論文] CONTINUOUS VASCULAR RING (COV1) is a trans-Golgi network localizedmembrane protein required for golgi morphology and vacuolar protein sorting (2014)
  • 著者名/発表者名: Shirakawa, M., Ueda, H., Koumoto, Y., Fuji, K., Nishiyama, C., Kohchi, T.,Hara-Nishimura, I., and Shimada, T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 55 ページ: 764-772
  • DOI: 10.1093/pcp/pct195
• [雑誌論文] CRISPR/Cas9 mediated targeted mutagenesis in the liverwort Marchantia polymorpha L (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugano, S. S., Shirakawa, M., Takagi, J., Matsuda, Y., Shimada, T., Hara-Nishimura, I. and Kohchi, T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 55 ページ: 475-481
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu014
• [雑誌論文] Co-option of a photoperiodic growth-phase transition system during land plant evolution (2014)
  • 著者名/発表者名: Kubota, A., Kita, S., Ishizaki, K.,Nishihama, R., Yamato, K. T. and Kohchi,T.
  • 雑誌名: Nature Comm. 巻: 5 ページ: 3668
  • DOI: 10.1038/ncomms4668
• [雑誌論文] Efficient Agrobacterium-mediated transformation of the liverwort Marchantia polymorpha using regenerating thalli (2013)
  • 著者名/発表者名: Kubota, A., Ishizaki, K., Hosaka, M., and Kohchi, T.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol Biochem 巻: 77 ページ: 167-172
  • DOI: 10.1271/bbb.120700
• [雑誌論文] Cold-induced organelle relocation in the liverwort Marchantia polymorpha L (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara, Y., Ishizaki, K., Kohchi, T.,and Kodama, Y.
  • 雑誌名: Plant Cell Environ 巻: 36 ページ: 1520-1528
  • DOI: 10.1111/pce.12085
• [雑誌論文] Homologous recombination-mediated gene targeting in the liverwort Marchantia polymorpha L (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki, K., Johzuka-Hisatomi, Y., Ishida,S., Iida, S., and Kohchi, T.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 13 ページ: 1532
  • DOI: 10.1038/srep01532
• [雑誌論文] Characterization of Four Nuclear-Encoded Plastid RNA Polymerase Sigma Factor Genes in the Liverwort Marchantia polymorpha : Blue-Light and Multiple-Stress Responsive SIG5 was Acquired Early in the Emergence of Terrestrial Plants (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa, T., Ishizaki, K., Kohchi, T.,Hanaoka, M., and Tanaka, K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 54 ページ: 1736-1748
  • DOI: 10.1093/pcp/pct119
• [雑誌論文] Essential role of the E3 ubiquitin ligase NOPPERABO1 in schizogenous intercellular space formation in the liverwort Marchantia polymorpha (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki, K., Mizutani, M., Shimamura, M.,Masuda, A., Nishihama, R., and Kohchi, T.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 25 ページ: 4075-4084
  • DOI: 10.1105/tpc.113.117051
• [雑誌論文] Subfunctionalization of sigma factors during the evolution of land plants based on mutant analysis of liverwort (Marchantia polymorpha L.)MpSIG1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Ueda, M., Takami, T., Peng, L., Ishizaki, K., Kohchi, T., Shikanai, T., and Nishimura, Y.
  • 雑誌名: Genome Biol Evol. 巻: 5 ページ: 1836-1848
  • DOI: 10.1093/gbe/evt137
• [雑誌論文] Visualization of auxin-mediated transcriptional activation using a common auxin-responsive reporter system in the liverwort Marchantia polymorpha (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki, K., Nonomura, M., Kato, H.,Yamato, K. T., and Kohchi, T.
  • 雑誌名: J. Plant Res 巻: 125 ページ: 643-651
  • DOI: 10.1007/s10265-012-0477-7
• [雑誌論文] Characterization of the plasma membrane H_+-ATPase in the liverwort Marchantia polymorpha (2012)
  • 著者名/発表者名: Okumura, M., Inoue, S. I., Takahashi, K., Ishizaki, K., Kohchi, T., Kinoshita, T.
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 159 ページ: 826-834
  • DOI: 10.1104/pp.112.195537
• [雑誌論文] Composition and physiological function of the chloroplast NADH dehydrogenase-like complex in Marchantia polymorpha (2012)
  • 著者名/発表者名: Ueda, M., Kuniyoshi, T., Yamamoto, H.,Sugimoto K., Ishizaki, K., Kohchi, T.,Nishimura, Y., and Shikanai, T.
  • 雑誌名: Plant J. 巻: 72 ページ: 683-693
  • DOI: 10.1111/j.1365-313X.2012.05115.x
• [学会発表] 苔類ゼニゴケにおける転写因子レパートリー (2014)
  • 著者名/発表者名: 白川一、井上佳祐、石崎公庸、西浜竜一、河内孝之
  • 学会等名: 55回 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20140318-20
• [学会発表] 苔類ゼニゴケにおける光依存的な細胞分裂活性制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西浜竜一、石崎公庸、河内孝之
  • 学会等名: 第77回日本植物学会大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20130913-15
  • 招待講演
• [学会発表] ゼニゴケから探るオーキシン応答の基本メカニズムとその進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸、加藤大貴、河内孝之
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20130321-23
  • 招待講演
• [学会発表] ゼニゴケ研究地平への投射 : オーキシン信号伝達を例に (0)
  • 著者名/発表者名: 河内孝之、加藤大貴、西浜竜一、大和勝幸、石崎公庸
  • 学会等名: 55回 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学S11-5
  • 年月日: 00000319
  • 招待講演
• [図書] Plastid transformation of sporelings and suspension-cultured cells from the liverwort Marchantia polymorpha L., Method Mol.Biol. (2014)
  • 著者名/発表者名: Chiyoda, S., Yamato, K. T., Kohchi,T.
  • 総ページ数: 1132:439-447
• [備考]
  • URL: http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/labs/plantmb