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2018 年度 実績報告書

植物時計のリセット機構の解明とこれを基盤とした成長制御への応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 26292051
研究機関名古屋大学

研究代表者

山篠 貴史  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (00314005)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード概日時計 / 光情報伝達 / 温度
研究実績の概要

概日時計のリセット機構は昼夜の変化に時計を同調させるためだけでなく、光・温度に応答した植物の発生および成長可塑性を制御している。このことは、概日時計の中心振動体の入力刺激に対する位相応答が出力系遺伝子の時間特異的発現に深くリンクしていることを示唆している。前年度までの研究の結果、概日時計をリセットする暗期の光・温度パルスシグナル(リセットシグナル)はEvening Complex(EC)とよばれるLUX-ELF3-ELF4複合体の活性を調節する情報伝達経路上で統合され、ECの転写抑制因子としての活性を阻害することが明らかになった。ECの活性はECを構成するタンパク質の安定性と複合体形成率によって規定されると考えられる。そこで、LUX, ELF3, ELF4のタンパク質の細胞内含量をwestern blotting法および、それぞれの蛍光タンパク質融合体を発現する形質転換体を用いたイメージングによって解析したところ、ELF3の安定性が温度によって感受性であることが明らかになった。ELF3と直接相互作用する因子としてGIが同定されている。そこで、gi変異体を用いて植物時計の特性について解析したところ、温度による概日時計のリセットにGIが関わっていることが明らかになった。したがって、時計タンパク質の安定性を調節する機構が概日時計のリセットに重要な役割を果たすことが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [国際共同研究] CSIRO(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      CSIRO
  • [雑誌論文] The cereal pathogen Fusarium pseudograminearum produces a new class of active cytokinins during infection.2018

    • 著者名/発表者名
      Sorensen JL, Benfield AH, Wollenberg RD, Westphal K, Wimmer R, Nielsen MR, Nielsen KF, Carere J, Covarelli L, Beccari G, Powell J, Yamashino T, Kogler H, Sondergaard TE, Gardiner DM.
    • 雑誌名

      Mol Plant Pathol.

      巻: 19 ページ: 1140-1154

    • DOI

      10.1111/mpp.12593

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Light-regulated PAS-containing histidine kinases delay gametophore formation in the moss Physcomitrella patens.2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo M, Yamashino T, Nomoto Y, Goto Y, Ichinose M, Sato K, Sugita M, Aoki S.
    • 雑誌名

      J Exp Bot.

      巻: 69 ページ: 4839-4851

    • DOI

      10.1093/jxb/ery257

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] PAS-histidine kinases PHK1 and PHK2 exert oxygen-dependent dual and opposite effects on gametophore formation in the moss Physcomitrella patens.2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo M, Yamashino T, Yamakawa H, Fujita Y, Aoki S.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 503 ページ: 2861-2865

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.08.056

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 植物時計を構成する中心 振動体 PRR family のレシー バー様ドメインの機能解明2019

    • 著者名/発表者名
      高田祐輔,小林将英,古川 博規,山篠貴史
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] サイトカイニン情報伝達によ る肥厚成長に関与する LBD/ ASL ファミリー転写因子の機 能解析2019

    • 著者名/発表者名
      今村美友, 島田由里菜, 伊藤正樹, 光田展隆, 近藤侑貴, 高木優, 山篠貴史
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケにおける PAS ヒスチジンキナーゼを含む二成分制御系の同定2019

    • 著者名/発表者名
      中井皐太, 佐藤健介, 龍昌志, 山篠貴史, 野本友司, 後藤雄規, 一瀬瑞穂, 杉田護, 青木摂之
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] 高等植物シロイヌナズナの二次肥厚を活性化するサイト カイニン情報伝達経路の解明2019

    • 著者名/発表者名
      島田由里菜, 今村美友, 權部晃一, 山篠貴史
    • 学会等名
      2019年度日本農芸化学会大会
  • [学会発表] シロイヌナズナ軸性器官でのサイトカイニンによる細胞分裂活性の制御に関与する転写因子の分子機能2018

    • 著者名/発表者名
      今村 美友、島田 由里菜、古川 博規、馬場 真里、山篠 貴史
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第183回例会
  • [学会発表] コケ植物のPASヒスチジンキナーゼの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤健介, 山篠貴史, 龍昌志, 山川壽伯, 藤田祐一, 青木摂之
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第183回例会
  • [学会発表] 植物時計の中心振動体 PRR に保存されたレシーバー様ドメインの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      高田祐輔,古川博規,今村美友, 嶺野雄登, 野本友司, 山篠貴史
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第183回例会

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公開日: 2019-12-27  

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