A01:「生命金属動態を制御する植物の器官間シグナル伝達機構解明」
田畑 亮(名古屋大学大学院生命農学研究科)
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生命金属の1つである鉄は、植物の呼吸や光合成など代謝系における重要酵素の活性に必須な補因子ですが、高pH条件下では難溶化するため、鉄自体の土壌含有量が十分であっても土壌中において局所的な欠乏が生じます。植物はこのような鉄の不均一性に対応するため、根の一部が局所的な鉄欠乏を感知すると、その情報を他の根に伝え、鉄吸収・代謝を相補的に促進させる仕組みを持っています。しかしながら、この鉄の吸収・代謝など一連の生命活動(生命鉄動態と定義する)を制御する植物の器官間コミュニケーションを担うシグナル伝達機構は解明されていません。本研究では、「根と葉の間」を移動して生命鉄動態を制御する器官間移動性シグナル候補分子について分子生物学的・化学的・イメージング解析のアプローチによって、どのように器官間を移動して根の維管束でアンローディングされているか検証し、鉄イオン輸送体の発現制御機構を調べます。また数理モデル解析によって、器官間移動性分子による生命鉄動態の時空間的な制御を定量的なシステムとして理解することを目指します。

【関連する代表的論文】
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“Micrografting device for testing environmental conditions for grafting and systemic signaling in Arabidopsis”
The Plant Journal 2020, in press
doi: 10.1111/tpj.14768
Y. Ohkubo, M. Tanaka, R. Tabata, M. Ogawa-Ohnishi, Y. Matsubayashi
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doi:10.1038/nplants.2017.29
S. Okamoto, R. Tabata, Y. Matsubayashi
“Long-distance peptide signaling essential for nutrient homeostasis in plants”
Current Opinion in Plant Biology 2016, 34, 35-40
doi: 10.1016/j.pbi.2016.97.009
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Science 2014, 346, 343-346
doi: 10.1126/science.1257800
