研究成果
川合班・論文発表
Dayarathne, K., Ishikawa, T., Kadeer, A., Yamaguchi, M., and *Kawai-Yamada, M.
The effect of light availability and light wavelength on growth, 2-MIB biosynthesis, and 2-MIB-related gene expression in Pseudanabaena foetida var. intermedia.
Arch. Microbiol., 206, 367 (2024) Link
Kadeer, A., Ishikawa, Y., Dayarathne, K., Miyagi, A., Ishikawa, T., Yamaguchi, M., and *Kawai-Yamada, M.
The deficiency of methylglyoxal synthase promotes cell proliferation in Synechocystis sp. PCC 6803 under mixotrophic conditions.
Plant Biotechnol., 41, 393-399 (2024) Link
Yuasa, K., Ichikawa, T., Ishikawa, Y., Jimbo, H., Kawai-Yamada, M., Shikata, T., and *Nishiyama, Y.
Production of extracellular superoxide contributes to photosynthesis via elimination of reducing power and regeneration of NADP+ in the red-tide-forming raphidophyte Chattonella marina complex.
Harmful Algae, 139, 102712 (2024) Link
Fukuda, Y., Ishiyama, C., Kawai-Yamada, M., and *Hashida, S.N.
Adjustment of light-responsive NADP dynamics in chloroplasts by stromal pH.
Nature Commun., 14, 7148 (2023) Link
Nagahage, I.S.P., Matsuda, K., Miyashita, K., Fujiwara, S., Mannapperuma, C., Yamada, T., Sakamoto, S., Ishikawa, T., Nagano, M., Ohtani, M., Kato, K., Uchimiya, H., Mitsuda, N., Kawai-Yamada, M., Demura, T., and *Yamaguchi, M.
NAC domain transcription factors VNI2 and ATAF2 form protein complexes and regulate leaf senescence.
Plant Direct, 18, e529 (2023) Link
*Miyagi, A., Tanaka, N., Shenton, M., Ebana, K., Ohkubo, S., Adachi, S., Ookawa, T., and Kawai-Yamada, M.
Metabolic diversity analysis and genome wide assessment of oxalate accumulation in the leaves of rice (Oryza sativa) cultivars.
Plant Biotechnol., in press (2024) Link
Chaomurilege, Miyagi, A, Ishikawa, T., Yamaguchi, M., Murayama, H., and *Kawai-Yamada, M.
Metabolic changes associated with dark-induced leaf senescence in Arabidopsis nadk2 mutants.
Plant Signal, Behav., 18, e2215618 (2023) Link
Dayarathne, K., Ishikawa, T., Watanabe, S., Ishikawa, Y., Aikeranmu, K., Kitagawaa, H., Komatsubara, N., Yamaguchi, M., and *Kawai-Yamada, M.
Heterologous expression of mtf and mtc genes of Pseudanabaena foetida var. intermedia is sufficient to produce 2-methylisoborneol in Escherichia coli.
Microbiology Spectrum, 11, e02561-02523 (2023) Link
Yang, M., Sakruaba, Y., Ishikawa, T., Ohtsuki, N., Kawai-Yamada, M., and *Yanagisawa, S.
Chloroplastic Sec14-like proteins modulate growth and phosphate deficiency responses in Arabidopsis and rice.
Plant Physiol., 192, 3030-3048 (2023) Link
Suzuki, S., Tanaka, D., Miyagi, A., Takahara, K., Kono, M., Chaomurilege, Noguchi, K., Ishikawa, T., Nagano, M., Yamaguchi, M., and *Kawai-Yamada, M.
Loss of peroxisomal NAD kinase 3 (NADK3) affects photorespiration metabolism in Arabidopsis.
J. Plant Physiol., 283, 153950 (2023) Link
Wada, N., Kondo, I., Tanaka, R., Kishimoto, J., Miyagi, A., Kawai-Yamada, M., Mizokami, Y., and *Noguchi, K.
Dynamic seasonal changes in photosynthesis systems in leaves of Asarum tamaense, an evergreen understory herbaceous species.
Ann. Bot., 131, 423-436 (2023) Link
Chaomurilege, Z.Y., Miyagi, A., Hashida, S.N., Ishikawa, T., Yamaguchi, M., and *Kawai-Yamada, M.
Loss of chloroplast-localized NAD kinase causes ROS stress in Arabidopsis thaliana.
J. Plant Res., 136, 97-106 (2023) Link
*Miyagi, A., Mori, K., Ishikawa, T., Ohkubo, S., Adachi, S., Yamaguchi, M., Ookawa, T., Kotake, T., and *Kawai-Yamada, M.
Metabolomic analysis of rice brittle culm mutants reveals each mutant-specific metabolic pattern in each organ.
Metabolomics, 18, 95 (2022) Link
Saito, M., Konishi, M., Miyagi, A., Sakuraba, Y., Kawai-Yamada, M., and *Yanagisawa, S.
Arabidopsis nitrate-induced aspartate oxidase gene expression is necessary to maintain metabolic balance under nitrogen nutrient fluctuation.
Commun. Biol., 5, 432 (2022) Link
Ailizati, A., Nagahage, I.S.P., Miyagi, A., Ishikawa, T., Kawai-Yamada, M., Demura, T., and *Yamaguchi, M.
VNI2 effectively inhibits transcriptional activities of VND7 through a conserved sequence.
Plant Biotechnol., 39, 147-153 (2022) Link
山﨑班・論文発表
*Yamazaki, K., Ohmori, Y., Takahashi, H., Toyoda, A., Sato, Y., Nakazono, M., and Fujiwara, T.
Transcriptome analysis of rice root tips reveals auxin, gibberellin and ethylene signaling underlying nutritropism.
Plant Cell Physiol., 65, 671-679. (2024) Link
*Yamazaki, K., Sotta, N., and *Fujiwara, T.
M2 plants derived from different tillers of a chemically mutagenized rice M1 plant carry independent sets of mutations.
Plant J., 116, 597-603. (2024) Link
*Yamazaki, K., and Fujiwara, T.
The effect of phosphate on the activity and sensitivity of nutritropism toward ammonium in rice roots.
Plants, 11, 733 (2022) Link
大谷班・論文発表
Takahashi, H., Arae, T., Ishibashi, K., Sano, R., Demura, T., and *Ohtani, M.
Chemically-induced cellular stress signals are transmitted to alternative splicing via UsnRNA levels to alter gene expression in Arabidopsis thaliana.
Plant Mol. Biol., in press (2025)
*Ohtani, M.
Post-transcriptional gene regulation for flexible regulation of cell proliferation and differentiation in plants..
J. Soc. Jpn. Wom. Sci., 25, 323–36 (2025)
Phookaew, P., Ma, Y., Suzuki, T., Stolze, S.C., Harzen, A., Sano, R., Nakagami, H., Demura, T., and *Ohtani, M.
Active protein ubiquitination regulates xylem vessel functionality.
Plant Cell, 36, 3298–3317 (2024) Linkプレスリリース
被子植物において体内水輸送を担う道管の機能性制御は、植物の成長・発生制御を理解する上で重要な研究課題です。これまでに大谷班らは、道管細胞分化を制御する転写制御ネットワークの解明を行ってきました。しかしながら、この転写制御ネットワークを通してどのように環境に合わせた道管形成が行われているのかについては不明な点が多く残されています。本論文では、シロイヌナズナ道管細胞分化誘導系を材料とした分子遺伝学的解析およびマルチオミクス解析から、タンパク質翻訳後修飾の1つであるユビキチン化が道管機能制御の鍵を握ることを明らかにしました。とくに道管細胞が分化する過程では多くのタンパク質がユビキチン化されていること、そのターゲットの1つが道管細胞分化マスタースイッチである転写因子VND7であることが示され、とくに後者については、ユビキチン化がVND7の転写活性化能を制御する重要要素であることを突き止めました。タンパク質翻訳後修飾は、生物が外的環境に応答してタンパク質機能を調節する重要なメカニズムです。本研究成果によって、植物の水利用効率の向上や環境に調和した穀物・バイオマス増産技術の開発が進むことが期待されます。
Gushino, S., Tsai, A.Y.-L., Otani, M., Demura, T., and *Sawa, S.
VND genes redundantly regulate cell wall thickening during parasitic nematode infection.
Plant Cell Physiol., 65, 1224-1230 (2024) Link
Horvat, B., Shikakura, Y., Ohtani, M., Demura, T., Kikuchi, A., Watanabe, K.N., and *Oguchi, T.
Heterogeneous expression of Arabidopsis subclass II of SNF1-related kinase 2 improves drought tolerance via stomatal regulation in poplar.
Life, 14, 161 (2024) Link
Liu, M.-J., Fang, J.-C., Ma, Y., Chong, G.L., Huang, C.-K., Takeuchi, A., Takayanagi, N., and *Ohtani, M.
Frontiers in plant RNA research in ICAR2023: from lab to innovative agriculture.
Plant Mol. Biol., 114, 45 (2024) Link
Pietrykowska, H., Alisha, A., Aggarwal, B., Watanabe, Y., Ohtani, M., Jarmolowski, A., Sierocka, I., and *Szweykowska-Kulinska, Z.
Conserved and non-conserved RNA–target modules in plants: lessons for a better understanding of Marchantia development.
Plant Mol. Biol., 113, 121-142 (2023) Link
*大谷美沙都
植物の器官再生の分子的理解とその応用展開
バイオサイエンスとインダストリー, 80, 358-359 (2022)
Takayanagi, N., Mukai, M., Sugiyama, M., and *Ohtani, M.
Transcriptional regulation of cell proliferation competence-associated Arabidopsis genes, CDKA;1, RID1, and SRD2 by phytohormones in tissue culture.
Plant Biotechnol., 39, 329-333 (2022) Link
Umeda-Hara, C., Iwakawa, H., Ohtani, M., Demura, T., Matsumoto, T., Kikuchi, J., Murata, K., and *Umeda, M.
Tetraploidization promotes radial stem growth in poplars.
Plant Biotechnol., 39, 215-220 (2022) Link
Shikakura, Y., *Oguchi, T., Yu, X., Ohtani, M., Demura, T., Kikuchi, A., Watanabe, K.N.
Transgenic poplar trees overexpressing AtGolS2, a stress‐responsive galactinol synthase gene derived from Arabidopsis thaliana, improved drought tolerance in a confined field.
Transgenic Res., 31, 579-591 (2022) Link
高柳なつ, 大谷美沙都
植物 pre-mRNA スプライシングの特徴とその生理的役割
生化学, 94, 861-867 (2022)
Nakano, Y., Endo, H., Gerber, L., Hori, C., Ihara, A., Sekimoto, M., Matsumoto, T., Kikuchi, J., *Ohtani, M., and *Demura, T.
Enhancement of secondary cell wall formation in poplar xylem using a self-reinforced system of secondary cell wall-related transcription factors.
Front. Plant Sci., 13, 819360 (2022) Link
Hirai, R., Wang, S., *Demura, T., and *Ohtani, M.
Histone deacetylation controls xylem vessel cell differentiation via transcriptional regulation of a transcription repressor complex OFP1/4–MYB75–KNAT7–BLH6.
Front. Plant Sci., 12, 825810 (2022) Link
Arae, T., Nakakoji, M., Noguchi, M., Kamon, E., Sano, R., *Demura, T., and *Ohtani, M.
Plant secondary cell wall proteome analysis with an inducible system for xylem vessel cell differentiation.
Dev. Growth Differ., 64, 5-15 (2022) Link
Akiyoshi, N., Ihara, A., Matsumoto, T., Takebayashi, A., Hiroyama, R., Kikuchi, J., Demura, T., and *Ohtani, M.
Functional analysis of poplar SOMBRERO-type NAC transcription factors yields strategy to modify woody cell wall properties.
Plant Cell Physiol., 62, 1963–1974 (2021) Link
*Ohtani, M., Kotake, T., Mortimer, J.C., and *Demura, T.
The mechanics and biology of plant cell walls: resilience and sustainability for our future society.
Plant Cell Physiol., 62, 1963–1974（2021）Link
Kamon, E., and *Ohtani, M.
Xylem vessel cell differentiation: a best model for new integrative cell biology?
Curr. Opin. Plant Biol., 64, 102135（2021）Link
*大谷美沙都
オミクス解析から解き明かす木質形成機構
アグリバイオ, 5, 713-717 (2021)
反田班・論文発表
*Sotta, N., Li, W., and Fujiwara, T.
Efficient production system for hydrogel-based transparent soil for plant root observation.
BioTechniques, in press (2025) Link
Aoyama, H., Arae, T., Yamashita, Y., Toyoda, A., Naito, S., *Sotta, N., and *Chiba, Y.
Impact of translational regulation on diel expression revealed by time-series ribosome profiling in Arabidopsis.
Plant J., 118, 1889-1906 (2024) Link
Ma, D., Fukuda, H., *Sotta, N., and *Fujiwara, T.
Arabidopsis thaliana RPL13aC affects root system architecture through shoot potassium accumulation.
Plant J., 116, 497-509 (2023) Link
*Sotta, N., Sakamoto, T., Kamiya, T., Tabata, R., Yamaguchi, K., Shigenobu, S., Yamada, M., Hasebe, M., Sawa, S., and *Fujiwara, T.
NAC103 mutation alleviates DNA damage in an Arabidopsis thaliana mutant sensitive to excess boron.
Front. Plant Sci., 14, 1099816 (2023) Link
*Sotta, N., Chiba, Y., Aoyama, H., Takamatsu, S., Suzuki, T., Miwa, K., Yamashita, Y., *Naito, S., and *Fujiwara, T.
Translational landscape of a C4 plant, Sorghum bicolor, under normal and sulfur-deficient conditions.
Plant Cell Physiol., 63, 592-604 (2022) Link
*Sotta, N., Niikura, S., Kamiya, T., and Fujiwara, T.
A low boron condition without high temperature stress induces internal browning in Raphanus sativus L.(Japanese radish).
Soil Sci. Plant Nutr., 69, 19-23 (2023) Link
梅澤班・論文発表
Kamiyama, Y., Katagiri, S., Li, Y., Yamashita, K., Takase, H., and *Umezawa, T.
Hyperosmolarity-induced suppression of group B1 Raf-like protein kinases modulates drought-growth trade-off in Arabidopsis.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 121, e2419204121 (2024) Linkプレスリリース
植物は、温和な環境条件では成長を促進する一方で、干ばつのような条件下では成長を抑制することでストレスに対応します。この仕組みは「成長とストレス応答のトレードオフ」と呼ばれ、植物の環境適応能力を支える重要なプロセスです。今回、研究グループは、Raf13タンパク質というプロテインキナーゼを中心とするタンパク質複合体が、成長と乾燥ストレス応答のトレードオフを調節していることを発見しました。研究の結果、植物が乾燥ストレスを受けると、Raf13がPP2Aプロテインホスファターゼの働きによって急速に脱リン酸化されること、さらにRaf13とIREH1プロテインキナーゼが協調して機能することなどが明らかになりました。このRaf13-IREH1-PP2A複合体は、植物が「温和な環境下での成長促進」と「劣悪な環境下でのストレス応答の強化」の間のバランスを調整する役割を果たしています。本研究の成果は、植物の乾燥（浸透圧）ストレス応答に関わる仕組みの一端を解明するとともに、収量とストレス耐性のバランスを最適化する新たな農業技術への応用が期待されます。
Li, Y., Kamiyama, Y., Minegishi, F., Tamura, Y., Yamashita, K., Katagiri, S., Takase, H., Otani, M., Tojo, R., Rupp, G.E., Suzuki, T., Kawakami, N., Peck, S.C., and *Umezawa, T.
Group C MAP kinases phosphorylate MBD10 to regulate ABA-induced leaf senescence in Arabidopsis.
Plant J., 118, 1747-1759 (2024) Linkプレスリリース
Katagiri, S., Kamiyama, Y., Yamashita, K., Iizumi, S., Suzuki, R., Aoi, Y., Takahashi, F., Kasahara, H., Kinoshita, T., and *Umezawa, T.
Accumulation of phosphorylated SnRK2 Substrate 1 promotes drought escape in Arabidopsis.
Plant Cell Physiol., 35, 65, 259-268 (2024) Link
*Verslues, P.E., Bailey-Serres, J., Brodersen, C., Buckley, T.N., Conti, L., Christmann, A., Dinneny, J.R., Grill, E., Hayes, S., Heckman, R.W., Hsu, P.K., Juenger, T.E., Mas, P., Munnik, T., Nelissen, H., Sack, L., Schroeder, J.I., Testerink, C., Tyerman, S.D., Umezawa, T., and Wigge, P.A.
Burning questions for a warming and changing world: 15 unknowns in plant abiotic stress.
Plant Cell, 35, 67-108 (2023) Link
Yamashita, K., and *Umezawa, T.
Phosphoproteomic approaches to evaluate ABA signaling.
Methods Mol. Biol., 2462, 163-179 (2022) Link
中道班・論文発表
Maeda, A.E., Matsuo, H., Muranaka, T., and *Nakamichi, N.
Cold-induced degradation of core clock proteins implements temperature compensation in the Arabidopsis circadian clock.
Sci. Adv., 10, eadq0187 (2024) Linkプレスリリース
多くの生物は体内時計を備えており、これによって昼夜の変化に予期的に応答しています。時計の重要な性質の１つに、環境の温度に依存せずに一定のスピードで時計の針を進めるという「周期の温度補償性」が知られています。これは、生命現象や生化学反応の進行は温度に依存するという一般則から外れており、そのメカニズムは長らく謎のままでした。本研究では、時計のブレーキ役として知られていたTOC1タンパク質とそのホモログのPRR5の温度に応答した量的制御が、温度補償性にとって重要であることを発見しました。TOC1とPRR5は低温でユビキチン修飾を受けて分解されていましたが、プロテオミクス解析によってこの分解に関わる候補としてユビキチンE3リガーゼであるLKP2を見出しました。lkp2変異体は低温でのTOC1とPRR5の分解が滞り、さらに低温で不必要に長くなった概日周期を示しました。以上から、LKP2が積極的に温度に応じてTOC1とPRR5の量を調節することで、時計のスピードを温度に惑わされず一定に保っていると考えられます。今回の発見は、植物の温度受容の包括的な理解に向けた新たな突破口になると期待されます。
*Ishibashi, M., Nakamichi, N., Hayashida, Y., Kazumori, H., Otagaki, S., Matsumoto, S., Oikawa, A., and *Shiratake, K.
Genome-wide identification of clock-associated genes and circadian rhythms in Fragaria × ananassa seedlings.
Plant Gene, 40, 100470 (2024) Link
Maeda, A.E., Muranaka, T., Nakamichi, N., Oyama, T., and *Dodd, A.N.
Complexities, similarities, and differences in circadian regulation in the green lineage.
New Phytol., 241, 28-31 (2024) Link
Uehara, T.N., Takao, S., Matsuo, H., Saito, A.N., Ota, E., Ono, A., Itami, K., Kinoshita, T., *Yamashino, T., *Yamaguchi, J., and *Nakamichi, N.
A small-molecule modulator affecting the clock-associated PSEUDO-RESPONSE REGULATOR 7 amount.
Plant Cell Physiol., 64, 1397-1406 (2023) Link
Saito, A.N., Maeda, A.E., Takahara, T.T., Matsuo, H., Nishina, M., Ono, A., Shiratake, K., Notaguchi, M., Yanai, T., Kinoshita, T., Ota, E., *Fujimoto, K.J., *Yamaguchi, J., and *Nakamichi, N.
Structure–function study of a novel inhibitor of Cyclin-dependent kinase C in Arabidopsis.
Plant Cell Physiol., 63, 1720-1728 (2022) Link
Maeda, N., Noguchi, T., Nakamichi, N., Suzuki, T., and *Ishikawa, A.
Epidermal CCA1 and PMR5 contribute to nonhost resistance in Arabidopsis.
Biosci. Biotech. Biochem., 86, 1623-1630 (2022) Link
*Nakamichi, N., Yamaguchi, J., Sato, A., Fujimoto, K., and Ota, E.
Chemical biology to dissect molecular mechanisms underlying plant circadian clocks.
New Phytol., 235, 1336-1343 (2022) Link
Maeda, A.E., and *Nakamichi, N.
Plant clock modifications for adapting flowering time to local environments.
Plant Physiol., 190, 952-967 (2022) Link
Uehara, T.N., Nonoyama, T., Taki, K., Kuwata, K., Sato, A., Fujimoto, K.J., Hirota, T., Matsuo, H., Maeda, A.E., Ono, A., Takahara, T.T., Tsutsui, H., Suzuki, T., Yanai, T., Kay, S.A., Itami, K., Kinoshita, T., *Yamaguchi, J., and *Nakamichi, N.
Phosphorylation of RNA Polymerase II by CDKC;2 maintains the Arabidopsis circadian clock period.
Plant Cell Physiol., 63, 450-462 (2022) Link
野田口班・論文発表
*Kurotani, K.-i., Hirakawa, H., Shirasawa, K., Tagiri, K., Mori, M., Ramadan, A., Ichihashi, Y., Suzuki, T., Tanizawa, Y., An, J., Winefield, C., Waterhouse, P.M., Miura, K., Nakamura, Y., Isobe, S., and *Notaguchi, M.
Establishing a comprehensive web-based analysis platform for Nicotiana benthamiana genome and transcriptome.
Plant J., 121, e17178 (2025) Link
Kawakatsu, Y., Hara, M., Kurotani, K.-i., Arima, A., Baba, Y., and *Notaguchi, M.
A multiplex microfluidic device to detect miRNAs for diagnosis of plant growth status.
Hortic. Res., 12, uhae323 (2025) Link
*Notaguchi, M., Ichita, M., Kawasoe, T., Monda, K., Kurotani, K.-i., Higaki, T., Iba, K., and *Hashimoto-Sugimoto, M.
The PATROL1 function in roots contributes to the increase in shoot biomass.
Planta, 260, 105 (2024) Link
Opoku-Agyemang, F., Amissah, J.N., Owusu-Nketia, S., Ofori, P.A., and *Notaguchi, M.
Optimization of cassava (Manihot esculenta Crantz) grafting technique to enhance its adoption in cassava cultivation.
MethodsX, 13, 102904 (2024) Link
Kawakatsu, Y., Okada, R., Hara, M., Tsutsui, H., Yanagisawa, N., Higashiyama, T., Arima, A., Baba, Y., Kurotani, K.I., and *Notaguchi, M.
Microfluidic device for simple diagnosis of plant growth condition by detecting miRNAs from filtered plant extracts.
Plant Phenomics, 6, 0162 (2024) Link
Nakagami, S., Notaguchi, M., Kondo, T., Okamoto, S., Ida, T., Sato, Y., Higashiyama, T., Tsai, A.Y.-L., Ishida, T., and *Sawa, S.
Root-knot nematode modulates plant CLE3-CLV1 signaling as a long-distance signal for successful infection.
Science Adv., 9, eadf4803 (2023) Link
Huang, C., Kurotani, K.-i., Tabata, R., Mitsuda, N., Sugita, R., Tanoi, K., and *Notaguchi, M.
Nicotiana benthamiana XYLEM CYSTEINE PROTEASE genes facilitate tracheary element formation in interfamily grafting.
Hortic. Res., 10, uhad072 (2023) Link
Kurotani, K., Hirakawa, H., Shirasawa, K., Tanizawa, Y., Nakamura, Y., *Isobe, S., and *Notaguchi, M.
Genome sequence and analysis of Nicotiana benthamiana, the model plant for interactionbetween organisms.
Plant Cell Physiol., 64, 248-257 (2023) Link
Jantean, L., Okada, K., Kawakatsu, Y., Kurotani, K., and *Notaguchi, M.
Measurement of reactive oxygen species production by luminol-based assay in Nicotiana benthamiana, Arabidopsis thaliana and Brassica rapa ssp. Rapa.
Plant Biotechnol., 39, 415-420 (2022) Link
Adhikari, P.B., Xu, Q., and *Notaguchi, M.
Compatible graft establishment in fruit trees and its potential markers
Agronomy, 12, 1981 (2022) Link
Kurotani, K., Kawakatsu, Y., Kikkawa, M., Tabata, R., Kurihara, D., Honda, H., *Shimizu, K., and *Notaguchi, M.
Analysis of plasmodesmata permeability using cultured tobacco BY-2 cells entrapped in microfluidic chips.
J. Plant Res., 135, 693-701 (2022) Link
*Shimizu, K., Kawakatsu, Y., Kurotani, K., Kikkawa, M., Tabata, R., Kurihara, D., Honda, H., and *Notaguchi, M.
Development of microfluidic chip for entrapping tobacco BY-2 cells.
PLOS One, 11, 1144 (2022) Link
Kurotani, K.i., Huang, C., Okayasu, K., Suzuki, T., Ichihashi, Y., Shirasu, K., Higashiyama, T., Niwa, M., and *Notaguchi, M.
Interfamily grafting capacity of petunia.
Hortic. Res., uhab056 (2022) Linkプレスリリース
西尾班・論文発表
Nishio, H., Cano-Ramirez, D.L., Muranaka, T., Dantas, L.L.B., Honjo, M.N., Sugisaka, J., Kudoh, H., and *Dodd, A.N.
Circadian and environmental signal integration in a natural population of Arabidopsis.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 121, e2402697121 (2024) Linkプレスリリース
植物は24時間の環境の日内変動において、体内の概日時計と光や温度といった外部環境の手がかりを統合し、シグナル伝達を通じて細胞応答を引き起こします。しかし、自然環境下で生育する植物が情報を統合し伝達する仕組みは、まだ十分に理解されていません。当研究グループはハクサンハタザオ（Arabidopsis halleri）の自然集団を対象として、核から葉緑体へのシグナル伝達に関する遺伝子の発現を定量しました。環境操作実験や複数の統計モデリングを行なった結果、この経路の自然条件下での主要な調節因子は、概日時計と温度であることがわかりました。また、経路の構成遺伝子間における時間遅延ステップと、日周期的な温度応答の変動を特定しました。これらは概日時計のゲーティングと呼ばれるプロセスが自然環境下で働いていることを示唆しています。さらに、本研究で用いたモデリング手法は、日周期的な振動を持ち、環境シグナルに応答する他のシグナル伝達経路にも適用可能であることがわかりました。このように、フィールドでの遺伝子発現研究とモデリングを組み合わせるアプローチにより、自然環境下での日内環境変動が植物細胞内でどのように動的に統合・伝達されているかを示すことができました。
Nishio, H., Kawakatsu, T, and *Yamaguchi, N.
Beyond heat waves: Unlocking epigenetic heat stress memory in Arabidopsis.
Plant Physiol., 194, 1934–1951 Link
*Nishio, H., Hirano, S., and *Kodama, Y.
Statistical analysis of organelle movement using state-space models.
Plant Methods, 19, 67 (2023) Link
Nishio, H., and *Kudoh, H.
Distinct responses to autumn and spring temperatures by the key flowering-time regulator FLOWERING LOCUS C.
Curr. Opin. Genet. Dev., 78, 102016 (2023) Link
山野班・論文発表
Shimamura, D., Ikeuchi, T., Matsuda, A., Tsuji, Y., Fukuzawa, H., Mochida, K., and *Yamano, T.
Periplasmic carbonic anhydrase CAH1 contributes to high inorganic carbon affinity in Chlamydomonas reinhardtii.
Plant Physiol., in press (2024) Link
*Tsuji, Y., Kinoshita, A., Tsukahara, M., Ishikawa, T., Shinkawa, H., Yamano, T., and *Fukuzawa, H.
A YAK1-type protein kinase, triacylglycerol accumulation regulator 1, in the green alga Chlamydomonas reinhardtii is a potential regulator of cell division and differentiation into gametes during photoautotrophic nitrogen deficiency.
J. Gen. Appl. Microbiol., 69, 1-10 (2023) Link
Shimamura, D., *Yamano, T., Niikawa, Y., Hu, D., and Fukuzawa, H.
A pyrenoid-localized protein SAGA1 is necessary for Ca2+-binding protein CAS-dependent expression of nuclear genes encoding inorganic carbon transporters in Chlamydomonas reinhardtii.
Photosynth. Res., 156, 181-192 (2023) Link
*山野隆志
相分離するCO2濃縮オルガネラとしての緑藻ピレノイドの理解
Plant Morphology, in press (2023)
Choi, B.Y., Kim, H., Shim, D., Jang, S., Yamaoka, Y., Shin, S., Yamano, T., Kajikawa, M., Jin, E., *Fukuzawa, H., and *Lee, Y.
The Chlamydomonas bZIP transcription factor BLZ8 confers oxidative stress tolerance by inducing the carbon-concentrating mechanism.
Plant Cell, 34, 910-926 (2022) Link
*Yamano, T., Toyokawa, C., Shimamura, D., Matsuoka, T., and Fukuzawa, H.
CO2-dependent migration and relocation of LCIB, a pyrenoid-peripheral protein in Chlamydomonas reinhadtii.
Plant Physiol., 188, 1081-1094 (2022) Linkプレスリリース
山口班・論文発表
Furuta, Y., Yamamoto, H., Hirakawa, T., Uemura, A., Pelayo, M.A., Iimura, H., Katagiri, N., Takeda-Kamiya, N., Kumaishi, K., Shirakawa, M., Ishiguro, S., Ichihashi, Y., Suzuki, T., Goh, T., Toyooka, K., *Ito, T., and *Yamaguchi, N.
Petal abscission is promoted by jasmonic acid-induced autophagy at Arabidopsis petal bases.
Nature Commun., 15, 1098 (2024) Linkプレスリリース
ジャスモン酸は病害虫、傷害などの環境ストレス応答におけるシグナル伝達物質として機能するだけでなく、花びらが脱離するという植物の成長や老化を制御する上でも重要な植物ホルモンである。ジャスモン酸の合成ができない突然変異体では花びらの脱離が遅れることは知られていましたが、その仕組みは不明でした。本研究では、この突然変異体を用いたトランスクリプトーム解析を行い、鍵となる転写因子をコードするNAC DOMAIN CONTAINING PROTRIN102 (NAC102)を同定しました。このNAC102遺伝子は花びらの根元で限定的に発現します。さらに、NAC転写因子の直接標的を網羅的に同定し、オートファジーを制御するAUTOPHAGY (ATG)遺伝子群があることを見出しました。このATG遺伝子の働きにより、オートファジーが花びらの根元で限定的に促進されて、花びらの脱離が起こることがわかりました。これらの知見によって、花びらが散る仕組みの一端が明らかになりました。
Pelayo, M.A., Morishita, F., Sawada, H., Matsushita, K., Iimura, H., He, Z., Looi, L.S., Katagiri, N., Nagamori, A., Suzuki, T., Širl, M., Soukup, A., Satake, A., Ito, T., and *Yamaguchi, N.
AGAMOUS regulates various target genes via cell cycle–coupled H3K27me3 dilution in floral meristems and stamens.
Plant Cell, 35, 2821–2847 (2023) Link
宮嶋渚, 本郷達也, 伊藤寿朗, *山口暢俊
今日の話題: 高温に応答して抑制的ヒストン修飾を除去する脱メチル化酵素.
化学と生物, 61, 2-5 (2023)
Hidayah, A., Nisak, R.R., Susanto, F.A., Yamaguchi, N., and *Purwestri, Y.A.
Seed halopriming improves salinity tolerance of some rice cultivars during seedling stage.
Botanical Studies, 63, 24 (2022) Link
Sebastian, A., Nugroho, I.C., Putra, H.S.D., Susanto, F.A., Wijayanti, P., Yamaguchi, N., and *Purwestri, Y.A.
Identification and characterization of drought-tolerant local pigmented rice from Indonesia.
Physiology and Molecular Biology of Plants, 28, 1061-1075 (2022) Link
*Yamaguchi, N.
Editorial: Epigenetics in plant development.
Front. Plant Sci., 13, 864945 (2022) Link
*Yamaguchi, N.
The epigenetic mechanisms regulating floral hub genes and their potential for manipulation.
J. Exp. Bot., 73, 1277-1287 (2022) Link