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2014 年度 実施状況報告書

植物のエンドサイクル制御の分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26840096
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

高橋 直紀  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (40553623)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード植物ホルモン / 細胞周期 / 根 / エンドサイクル / 環境ストレス
研究実績の概要

現在までに、エンドサイクルへの転換にはE3ユビキチンリガーゼの活性化因子であるCCS52A1が中心的な役割を果たしていると考えられている。本研究では、CCS52A1を中心とした制御メカニズムを明らかにすることで、エンドサイクル制御の総合的理解を目標とする。以前までの結果から、DNA損傷阻害剤であるゼオシンを植物に処理するとエンドサイクルへの移行が促進されることが明らかにされている。そこで、本年度は環境ストレスとエンドサイクルとの関係を調べたところ、ゼオシンを処理するとCCS52A1遺伝子の発現が増加することを発見した。さらに組織レベルでCCS52A1遺伝子の発現領域を調べたところ、根の移行領域で特異的に遺伝子発現が誘導されることを明らかにした。次に、サイトカイニンとの関係についても調べたところ、ゼオシンを処理するとサイトカイニンの生合成に関わる遺伝子の発現が誘導されることを明らかにした。さらに、それら遺伝子も根の移行領域で特異的に誘導されることを発見した。これらの結果から、植物は環境ストレス下にさらされると、根の移行領域でサイトカイニン合成を活性化させ、その下流にいるCCS52A1遺伝子の転写を誘導することによりエンドサイクルへの移行を促進させていると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

環境に応じたCCS52A1遺伝子の発現制御機構を明らかにすることが出来たことから、本研究計画がスムーズに進行している。

今後の研究の推進方策

CCS52A1遺伝子の転写制御に関わる転写因子を複数単離している。今後は、それら転写制御因子の機能を明らかにするとともに、環境ストレスとの関係も明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

平成26年度に、CCS52A1遺伝子の発現調節に関わる転写因子の機能解析を行い、その結果を基に学会発表および論文発表を行う予定であったが、発現調節に関わる因子が予想より多数単離されたために、計画を変更してそれら多数の遺伝子の機能解析を細かく行なうことにしたため、未使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

このため、学会発表および論文発表を次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Cytokinins promote onset of endoreplication by controlling cell cycle machinery2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N, Umeda M
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 9 ページ: e29396

    • DOI

      10.4161/psb.29396

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Arabidopsis SIAMESE-RELATED cyclin-dependent kinase inhibitors SMR5 and SMR7 regulate the DNA damage checkpoint in response to reactive oxygen species2014

    • 著者名/発表者名
      Yi D, Alvim Kamei CL, Cools T, Vanderauwera S, Takahashi N, Okushima Y, Eekhout T, Yoshiyama KO, Larkin J, Van den Daele H, Conklin P, Britt A, Umeda M, De Veylder L
    • 雑誌名

      Plant Cell

      巻: 26 ページ: 296-309

    • DOI

      10.1105/tpc.113.118943

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 根端分裂組織のサイズ制御機構2015

    • 著者名/発表者名
      高橋直紀、丸池加奈子、高塚大知、梅田正明
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ・新潟県新潟市
    • 年月日
      2015-09-06 – 2015-09-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Stem cell replenishment maintains genome integrity2015

    • 著者名/発表者名
      Umeda M, Fujimoto K, Takahashi N
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学・東京都世田谷区
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] DNA損傷応答に関わる転写因子SOG1の標的遺伝子の解析2015

    • 著者名/発表者名
      荻田伸夫、奥島葉子、倉田哲也、時澤睦朋、山本義治、高橋直紀、梅田正明
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学・東京都世田谷区
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] Regulation of auxin signaling is essential for stem cell maintenance under DNA stress conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N, Umeda M
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学・東京都世田谷区
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] Brassinosteroids are involved in stem cell replenishment in Arabidopsis roots under DNA stress conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto K, Takahashi N, Umeda M
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学・東京都世田谷区
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] DNA damage response in Arabidopsis roots2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N, Chen P, Umeda M
    • 学会等名
      Plant Genome Stability and Change 2014
    • 発表場所
      California, USA
    • 年月日
      2014-07-17 – 2014-07-20
  • [図書] Cell Cycle: Cell Biology2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N, Umeda M
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2016-06-01  

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