2016 Fiscal Year Annual Research Report
細胞外シグナルと細胞内調節の相互作用による器官形成ロジックの多元的理解
| Project Area | Multidimensional Exploration of Logics of Plant Development |
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| Project/Area Number |
25113006
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
柿本 辰男 大阪大学, 理学研究科, 教授 (70214260)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 南 国立研究開発法人理化学研究所, その他, 研究員 (80190396)
光田 展隆 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (80450667)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | サイトカイニン / ペプチド / 内鞘細胞 / 篩部 / 側根 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては、植物の師部構成要素、内鞘細胞、及び根冠の細胞の分化を制御する鍵転写因子を同定すること、また、それらを介して器官・組織の発生がどのように制御されているのかを解明することが大きな目標である。また、鍵転写因子の下流で細胞間シグナル分子が働くことや、逆に細胞間シグナル分子が鍵転写因子を制御する場合もあり、鍵転写因子とシグナル分子を含むネットワークの解明が課題である。前年度までに、２種の異なる転写因子（PEFa型、PEFb型と名付ける）の２量体が内鞘細胞のアイデンティティーを決定すること、特にオーキシンに応答した細胞分裂誘導能を与えることを見出している。本年度はこれらのPEFa群遺伝子の多重変異体の作成を進めている。
篩部で特異的に発現するDofタイプの転写因子は、維管束細胞の分裂を制御することによって維管束細胞列の数を制御していることがわかった。これらDofにグルココルチコイド受容体を融合して発現させた形質転換体において、翻訳阻害剤の存在下と非存在下においてグルココルチコイド誘導遺伝子を解析し、サイトカイニン活性化酵素であるLOG3とLOG5が直接のターゲットであることが示された。篩部で発現するDof転写因子がサイトカイニンを介して維管束の細胞列を調節している可能性を考えている。また、これらのDofのターゲットとなっているペプチド性シグナル分子CLE25とCLE26は篩部で優先的に発現していることを示した。さらに、TDIFもDofの下流で働いており、その生理的重要性を調べる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
内鞘細胞アイデンティティー決定因子の同定、篩部で働いて維管束細胞列数を支配するDof型転写因子の同定、気孔数の制御と導管細胞列の数の制御を行う新規シグナル分子CLE9の同定など、鍵となる重要な因子を同定している。ただ、冗長的に働く遺伝子の存在などから当初考えていたよりも研究に時間がかかっていて、論文公開が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
内鞘細胞決定因子は冗長的に働く遺伝子が多いので、CRISPR/Cas9法を用いて多重変異体を作成して機能解明を急ぐ。CLE9については論文公開を急ぐ。篩部で働き、維管束細胞列の制御をしているDof転写因子については、サイトカイニンと複数のペプチド性シグナル分子を介して作用していると考えており、これを証明する。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Chemical-Induced Inhibition of Blue Light-Mediated Seedling Development Caused by Disruption of Upstream Signal Transduction Involving Cryptochromes in Arabidopsis thaliana.2017
Author(s)
Ong WD, Okubo-Kurihara E, Kurihara Y, Shimada S, Makita Y, Kawashima M, Honda K, Kondoh Y, Watanabe N, Osada H, Cutler SR, Sudesh K, Matsui M.
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Journal Title
Plant Cell Physiol.
Volume: 58
Pages: 95-105
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] ABA Suppresses Root Hair Growth via the OBP4 Transcriptional Regulator.2017
Author(s)
Rymen B, Kawamura A, Schafer S, Breuer C, Iwase A, Shibata M, Ikeda M, Mitsuda N, Koncz C, Ohme-Takagi M, Matsui M, Sugimoto K.
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Journal Title
Plant Physiol.
Volume: 173
Pages: 1750-1762
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Photoactivation and inactivation of Arabidopsis cryptochrome 2.2016
Author(s)
Wang Q, Zuo Z, Wang X, Gu L, Yoshizumi T, Yang Z, Yang L, Liu Q, Liu W, Han YJ, Kim JI, Liu B, Wohlschlegel JA, Matsui M, Oka Y, Lin C.
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Journal Title
Science
Volume: 354
Pages: 343-347
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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