2015 Fiscal Year Annual Research Report
花成ホルモン（フロリゲン）の長距離輸送と作用の分子機構の解析
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15H04390
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
荒木 崇 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (00273433)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 花成 / 花成ホルモン / フロリゲン / シグナル伝達 / 細胞間輸送 / シロイヌナズナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 葉における篩管要素への積み込みから、茎頂分裂組織の細胞への伝搬までの過程
A1. 輸送の時間的な側面：改良したproHSP18.2:FT-T7形質転換体を用いたFT蛋白質の一葉身発現誘導後の輸送の時間的側面については、論文を投稿し、査読意見をもとに現在改訂中である。A2. 長距離輸送能に重要なFT蛋白質上の領域・アミノ酸残基：これまでに見いだしていた４箇所のアミノ酸残基と、別の研究グループの報告から輸送能との関わりが期待される２箇所のアミノ酸残基は、proSUC2:mFT-EGFP形質転換体を用いた解析によって、輸送の異なるステップに関わることが示唆された。結果がより明瞭な後者の２箇所を中心に解析を継続している。B. 茎頂分裂組織下部における細胞間輸送：proSUC2:FT-EGFP形質転換体を用いた解析から、篩部伴細胞で発現させたFT-EGFPが篩管を介して輸送され、茎頂分裂組織の細胞に蓄積することを示唆する結果が得られた。C. 輸送に関わる新規因子：proSUC2:FT-EGFP; ft形質転換体を親株として、細胞間輸送異常を示す変異体のスクリーニングをおこない、細胞間輸送が昂進し、かつ早咲き表現型を示す一遺伝子座劣性変異体候補が1系統得られた。
2. 茎頂分裂組織における分布様態と花芽形成と花序分裂組織維持の分子機構
A. 茎頂分裂組織における分布様態： proSUC2:FT-EGFP形質転換体を用いた解析（１－B）の過程で、花成前後の芽生えの茎頂分裂組織でFT-EGFP融合蛋白質の分布動態に関して、興味深い知見が得られた。野生型および１アミノ酸置換変異型のFT-EGFP蛋白質や、proSUC2:FT-EGFP; fd形質転換体を用いた検証の準備をしている。B. FT蛋白質と相互作用する転写制御関連因子：スクリーニング法の検討をおこなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1. 葉における篩管要素への積み込みから、茎頂分裂組織の細胞への伝搬までの過程
フロリゲン輸送の時間的な側面については、論文を投稿し、現在、査読意見をもとに改訂中であり、概ね順調に進んでいる。長距離輸送能に重要なFT蛋白質上の領域・アミノ酸残基の同定については、これまでに見いだしていた４箇所のアミノ酸残基が関わるステップが依然として特定できていない。しかし、別の研究グループの報告から輸送能との関わりが期待される２箇所のアミノ酸残基は、proSUC2:mFT-EGFP形質転換体を用いた解析によって、関わるステップが明らかになりつつある。茎頂分裂組織下部における細胞間輸送については、まず、以前の当研究室の報告（PCP 2008年, PSB 2009年）とはやや異なり、proSUC2:FT-EGFP形質転換体を用いた解析が、限定的ではあるが輸送過程の研究に有効であるという確信を得ることができたことが進展として挙げられる。輸送に関わる新規因子の探索は、細胞間輸送異常を示す変異体のスクリーニングを進めているが、細胞間輸送が低下した変異体（輸送促進因子変異体の候補）は得られておらず、やや遅れている、しかし、輸送が昂進し、かつ早咲き表現型を示す一遺伝子座劣性変異体候補が1系統得られており、フロリゲン輸送に関わる因子の変異体の候補と期待される。
2. 茎頂分裂組織における分布様態と花芽形成と花序分裂組織維持の分子機構
花成前後の芽生えの茎頂分裂組織でFT-EGFP融合蛋白質の分布動態に関して、興味深い知見が得られており、概ね順調に進んでいる。再現性の確認や検証の準備も進んでいる。いまのところその生理学的な意義は不明であるが、新たな研究課題が得られたと考えている。FT蛋白質と相互作用する転写制御関連因子の探索に関しては、やや遅れているが、スクリーニングの具体的な方法は検討済みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 葉における篩管要素への積み込みから、茎頂分裂組織の細胞への伝搬までの過程
フロリゲン輸送の時間的な側面については、論文の改訂を完了し、公表にこぎ着けることが最優先課題である。長距離輸送能に重要なFT蛋白質上の領域・アミノ酸残基の同定については、関わるステップが明らかになりつつある２箇所のアミノ酸残基についての検証を進める。proSUC2:TFL1-EGFP形質転換体を用いた解析から、FT蛋白質とTFL1蛋白質（アンチフロリゲン）の違いが明らかになりつつあることから、これを踏まえた解析を進める。茎頂分裂組織下部における細胞間輸送については、輸送に関わる新規因子の探索を進める。すでに得られている、輸送が昂進しかつ早咲き表現型を示す一遺伝子座劣性変異体候補が、フロリゲン輸送に関わる因子の変異体の候補と期待されることから、その解析を最優先に進める。可能であれば、遺伝子の同定にこぎ着けたい。
2. 茎頂分裂組織における分布様態と花芽形成と花序分裂組織維持の分子機構
花成前後の芽生えの茎頂分裂組織におけるFT-EGFP融合蛋白質の分布動態に関して得られた知見の再現性の確認を最優先に進める。野生型および１アミノ酸置換変異型のFT-EGFP蛋白質や、proSUC2:FT-EGFP; fd形質転換体を用いた検証も並行して進める。FT蛋白質と相互作用する転写制御関連因子の探索に関しては、スクリーニングに着手したい。
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| Remarks |
現在、英語版ページを含めた全面的な更新を準備中である。
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[Journal Article] Importance of epidermal clocks for regulation of hypocotyl elongation through PIF4 and IAA292016
Author(s)
Shimizu, H., Katayama, K., Koto, T., Torii, K., Araki, T., and Endo, M.
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Journal Title
Plant Signaling & Behavior
Volume: 11
Pages: e1143999, 1-2
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Decentralized circadian clocks process thermal and photoperiodic cues in specific tissues2015
Author(s)
Shimizu, H., Katayama, K., Koto, T., Torii, K., Araki, T., and Endo, M.
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Journal Title
Nature Plants
Volume: 1
Pages: 15163, 1-6
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] FE, a phloem-specific Myb-related protein, promotes flowering through transcriptional activation of FLOWERING LOCUS T and FLOWERING LOCUS T INTERACTING PROTEIN 12015
Author(s)
Abe, M., Kaya, H., Watanabe-Taneda, A., Shibuta, M., Yamaguchi, A., Sakamoto, T., Kurata, T., Ausin, I., Araki, T., Alonso-Blanco, C.
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Journal Title
Plant Journal
Volume: 83
Pages: 1059-1068
DOI
Peer Reviewed
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