Organization
Scheduled update Associate Professor
Position
Associate Professor
External link
SASAKI Takayuki
Degree
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博士（学術） ( 東京大学 )
Research Interests
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遺伝子発現
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リンゴ酸放出
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Ion Transporter
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植物のアルミニウム耐性
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Gene expression
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Malate efflux
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イオン輸送体
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ALMT
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Aluminum tolerance in plants
Research Areas
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Life Science / Plant nutrition and soil science
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Life Science / Plant molecular biology and physiology
Research History
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2017
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Okayama University Institute of Plant Science and Resources
2004 - 2017
Professional Memberships
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日本植物生理学会
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日本植物学会
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日本土壌肥料学会
Papers
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Hirotsuna Yamada, Lydia Ratna Bunthara, Akira Tanaka, Takuro Kohama, Hayato Maruyama, Wakana Tanaka, Sho Nishida, Tantriani, Akira Oikawa, Keitaro Tawaraya, Toshihiro Watanabe, Shu Tong Liu, Patrick M. Finnegan, Hans Lambers, Takayuki Sasaki, Jun Wasaki
New Phytologist 246 2597 - 2616 2025.2
-
Takayuki Sasaki, Michiyo Ariyoshi, Yoko Yamamoto, Izumi C. Mori
Plant, Cell & Environment 45 2337 - 2350 2022.6
-
Yoshiyuki Tsuchiya, Takuji Nakamura, Yohei Izumi, Keiki Okazaki, Takuro Shinano, Yasutaka Kubo, Maki Katsuhara, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto
Plant and Cell Physiology 62 ( 9 ) 1460 - 1477 2021
-
AtALMT3 is Involved in Malate Efflux Induced by Phosphorus Deficiency in Arabidopsis thaliana Root Hairs. Reviewed
Hayato Maruyama, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto, Jun Wasaki
Plant & cell physiology 60 ( 1 ) 107 - 115 2019.1
-
Aluminium-induced cell death requires upregulation of NtVPE1 gene coding vacuolar processing enzyme in tobacco (Nicotiana tabacum L.) Reviewed
Koki Kariya, Yoshiyuki Tsuchiya, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto
Journal of Inorganic Biochemistry 181 152 - 161 2018.4
-
A multidrug and toxic compound extrusion transporter mediates berberine accumulation into vacuoles in Coptis japonica Reviewed
Kojiro Takanashi, Yasuyuki Yamada, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto, Fumihiko Sato, Kazufumi Yazaki
PHYTOCHEMISTRY 138 76 - 82 2017.6
-
Overexpression of the sucrose transporter gene NtSUT1 alleviates aluminum-induced inhibition of root elongation in tobacco (Nicotiana tabacum L.) Reviewed
Koki Kariya, Muhammad Sameeullah, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto
SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION 63 ( 1 ) 45 - 54 2017
-
Two Members of the Aluminum-Activated Malate Transporter Family, SlALMT4 and SlALMT5, are Expressed during Fruit Development, and the Overexpression of SlALMT5 Alters Organic Acid Contents in Seeds in Tomato (Solanum lycopersicum) Reviewed
Takayuki Sasaki, Yoshiyuki Tsuchiya, Michiyo Ariyoshi, Ryohei Nakano, Koichiro Ushijima, Yasutaka Kubo, Izumi C. Mori, Emi Higashiizumi, Ivan Galis, Yoko Yamamoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 57 ( 11 ) 2367 - 2379 2016.11
-
A Dicarboxylate Transporter, LjALMT4, Mainly Expressed in Nodules of Lotus japonicus Reviewed
Kojiro Takanashi, Takayuki Sasaki, Tomohiro Kan, Yuka Saida, Akifumi Sugiyama, Yoko Yamamoto, Kazufumi Yazaki
MOLECULAR PLANT-MICROBE INTERACTIONS 29 ( 7 ) 584 - 592 2016.7
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A chimeric protein of aluminum-activated malate transporter generated from wheat and Arabidopsis shows enhanced response to trivalent cations Reviewed
Takayuki Sasaki, Yoshiyuki Tsuchiya, Michiyo Ariyoshi, Peter R. Ryan, Yoko Yamamoto
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES 1858 ( 7 ) 1427 - 1435 2016.7
-
A Domain-Based Approach for Analyzing the Function of Aluminum-Activated Malate Transporters from Wheat (Triticum aestivum) and Arabidopsis thaliana in Xenopus oocytes Reviewed
Takayuki Sasaki, Yoshiyuki Tsuchiya, Michiyo Ariyoshi, Peter R. Ryan, Takuya Furuichi, Yoko Yamamoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 55 ( 12 ) 2126 - 2138 2014.12
-
Sucrose transporter NtSUT1 confers aluminum tolerance on cultured cells of tobacco (Nicotiana tabacum L.) Reviewed
Muhammad Sameeullah, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto
SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION 59 ( 5 ) 756 - 770 2013.10
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A novel mechanism of aluminium-induced cell death involving vacuolar processing enzyme and vacuolar collapse in tobacco cell line BY-2 Reviewed
Koki Kariya, Tijen Demiral, Takayuki Sasaki, Yoshiyuki Tsuchiya, Ismail Turkan, Toshio Sano, Seiichiro Hasezawa, Yoko Yamamoto
Journal of Inorganic Biochemistry 128 196 - 201 2013
-
Al-induced secretion of organic acid, gene expression and root elongation in soybean roots
Daoming Wu, Man Zhao, Shouying Shen, Youqiang Fu, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto, Wenhui Wei, Hong Shen
Acta Physiologiae Plantarum 35 ( 1 ) 223 - 232 2012.7
-
Tahsina Sharmin Hoque, Eiji Okuma, Misugi Uraji, Takuya Furuichi, Takayuki Sasaki, Md Anamul Hoque, Yoshimasa Nakamura, Yoshiyuki Murata
BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY 76 ( 3 ) 617 - 619 2012.3
-
The identification of aluminium-resistance genes provides opportunities for enhancing crop production on acid soils Reviewed
P. R. Ryan, S. D. Tyerman, T. Sasaki, T. Furuichi, Y. Yamamoto, W. H. Zhang, E. Delhaize
JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY 62 ( 1 ) 9 - 20 2011.1
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The multiple origins of aluminium resistance in hexaploid wheat include Aegilops tauschii and more recent cis mutations to TaALMT1 Reviewed
Peter R. Ryan, Harsh Raman, Sanjay Gupta, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto, Emmanuel Delhaize
PLANT JOURNAL 64 ( 3 ) 446 - 455 2010.11
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An extracellular hydrophilic carboxy-terminal domain regulates the activity of TaALMT1, the aluminum-activated malate transport protein of wheat Reviewed
Takuya Furuichi, Takayuki Sasaki, Yoshiyuki Tsuchiya, Peter R. Ryan, Emmanuel Delhaize, Yoko Yamamoto
PLANT JOURNAL 64 ( 1 ) 47 - 55 2010.10
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Closing Plant Stomata Requires a Homolog of an Aluminum-Activated Malate Transporter Reviewed
Takayuki Sasaki, Izumi C. Mori, Takuya Furuichi, Shintaro Munemasa, Kiminori Toyooka, Ken Matsuoka, Yoshiyuki Murata, Yoko Yamamoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 51 ( 3 ) 354 - 365 2010.3
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Aluminum tolerance associated with enhancement of plasma membrane H plus -ATPase in the root apex of soybean Reviewed
Yu-Seon Kim, Won Park, Hai Nian, Takayuki Sasaki, Bunichi Ezaki, Young-Seok Jang, Gap-Chae Chung, Hyun-Jong Bae, Sung-Ju Ahn
SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION 56 ( 1 ) 140 - 149 2010.2
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Quality control of photosystem II: impact of light and heat stresses Reviewed
Yasusi Yamamoto, Ryota Aminaka, Miho Yoshioka, Mahbuba Khatoon, Keisuke Komayama, Daichi Takenaka, Amu Yamashita, Nobuyoshi Nijo, Kayo Inagawa, Noriko Morita, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto
PHOTOSYNTHESIS RESEARCH 98 ( 1-3 ) 589 - 608 2008.10
-
Characterization of the TaALMT1 protein as an Al(3+)-activated anion channel in transformed tobacco (Nicotiana tabacum L.) cells Reviewed
Wen-Hao Zhang, Peter R. Ryan, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto, Wendy Sullivan, Steve D. Tyerman
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 49 ( 9 ) 1316 - 1330 2008.9
-
Analysis of TaALMT1 traces the transmission of aluminum resistance in cultivated common wheat (Triticum aestivum L.)
Harsh Raman, Peter R. Ryan, Rosy Raman, Benjamin J. Stodart, Kerong Zhang, Peter Martin, Rachel Wood, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto, Michael Mackay, Diane M. Hebb, Emmanuel Delhaize
THEORETICAL AND APPLIED GENETICS 116 ( 3 ) 343 - 354 2008.2
-
The membrane topology of ALMT1, an aluminum-activated malate transport protein in wheat (Triticum aestivum) Reviewed
Hirotoshi Motoda, Takayuki Sasaki, Yoshio Kano, Peter R. Ryan, Emmanuel Delhaize, Hideaki Matsumoto, Yoko Yamamoto
Plant Signaling and Behavior 2 ( 6 ) 467 - 472 2007
-
Sequence upstream of the wheat (Triticum aestivum L.) ALMT1 gene and its relationship to aluminum resistance Reviewed
Takayuki Sasaki, Peter R. Ryan, Emmanuel Delhaize, Diane M. Hebb, Yasunari Ogihara, Kanako Kawaura, Kazuhiro Noda, Toshio Kojima, Atsushi Toyoda, Hideaki Matsumoto, Yoko Yamamoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 47 ( 10 ) 1343 - 1354 2006.10
-
AtALMT1, which encodes a malate transporter, is identified as one of several genes critical for aluminum tolerance in Arabidopsis Reviewed
OA Hoekenga, LG Maron, MA Pineros, GMA Cancado, J Shaff, Y Kobayashi, PR Ryan, B Dong, E Delhaize, T Sasaki, H Matsumoto, Y Yamamoto, H Koyama, LV Kochian
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 103 ( 25 ) 9738 - 9743 2006.6
-
Root plasma membrane H+-ATPase is involved in the adaptation of soybean to phosphorus starvation Reviewed
H Shen, JH Chen, ZY Wang, CY Yang, T Sasaki, Y Yamamoto, H Matsumoto, XL Yan
JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY 57 ( 6 ) 1353 - 1362 2006.3
-
Molecular characterization and mapping of ALMT1, the aluminium-tolerance gene of bread wheat (Triticum aestivum L.) Reviewed
H Raman, KR Zhang, M Cakir, R Appels, DF Garvin, LG Maron, LV Kochian, JS Moroni, R Raman, M Imtiaz, F Drake-Brockman, Waters, I, P Martin, T Sasaki, Y Yamamoto, H Matsumoto, DM Hebb, E Delhaize, PR Ryan
GENOME 48 ( 5 ) 781 - 791 2005.10
-
Citrate secretion coupled with the modulation of soybean root tip under aluminum stress. Up-regulation of transcription, translation, and threonine-oriented phosphorylation of plasma membrane H+-ATPase (vol 138, pg 287, 2005) Reviewed
H Shen, LF He, T Sasaki, Y Yamamoto, SJ Zheng, A Ligaba, XL Yan, SJ Ahn, M Yamaguchi, H Sasakawa, H Matsumoto
PLANT PHYSIOLOGY 139 ( 1 ) 557 - 557 2005.9
-
Physiological and genetic analyses of aluminium tolerance in rice, focusing on root growth during germination Reviewed
S Kikui, T Sasaki, M Maekawa, A Miyao, H Hirochika, H Matsumoto, Y Yamamoto
JOURNAL OF INORGANIC BIOCHEMISTRY 99 ( 9 ) 1837 - 1844 2005.9
-
Evidence for the plasma membrane localization of Al-activated malate transporter (ALMT1) Reviewed
M Yamaguchi, T Sasaki, M Sivaguru, Y Yamamoto, H Osawa, SJ Ahn, H Matsumoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 46 ( 5 ) 812 - 816 2005.5
-
Engineering high-level aluminum tolerance in barley with the ALMT1 gene Reviewed
E Delhaize, PR Ryan, DM Hebb, Y Yamamoto, T Sasaki, H Matsumoto
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 101 ( 42 ) 15249 - 15254 2004.10
-
A wheat gene encoding an aluminum-activated malate transporter Reviewed
T Sasaki, Y Yamamoto, B Ezaki, M Katsuhara, SJ Ahn, PR Ryan, E Delhaize, H Matsumoto
PLANT JOURNAL 37 ( 5 ) 645 - 653 2004.3
-
A gene encoding multidrug resistance (MDR)-like protein is induced by aluminum and inhibitors of calcium flux in wheat Reviewed
T Sasaki, B Ezaki, H Matsumoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 43 ( 2 ) 177 - 185 2002.2
-
Development of vacuoles and vacuolar H+-ATPase activity under extremely high CO2 conditions in Chlorococcum littorale cells Reviewed
T Sasaki, NA Pronina, M Maeshima, Iwasaki, I, N Kurano, S Miyachi
PLANT BIOLOGY 1 ( 1 ) 68 - 75 1999.1
-
Induction of ferric reductase activity and of iron uptake capacity in Chlorococcum littorale cells under extremely high-CO2 and iron-deficient conditions Reviewed
T Sasaki, N Kurano, S Miyachi
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 39 ( 4 ) 405 - 410 1998.4
-
Cloning and characterization of High-CO2-specific cDNAs from a marine microalga, Chlorococcum littorale, and effect of CO2 concentration and iron deficiency on the gene expression Reviewed
T Sasaki, N Kurano, S Miyachi
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 39 ( 2 ) 131 - 138 1998.2
-
Carbonic anhydrase is induced prior to arylsulfatase under the simultaneous deprivation of inorganic carbon and sulfate in Chlamydomonas reinhardtii (Volvocales, Chlorophyta) Reviewed
Takayuki Sasaki, Robert K. Togasaki, Yoshihiro Shiraiwa
Phycological Research 45 ( 4 ) 207 - 211 1997
Books
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植物栄養学 第3版
（ Role： Joint author , 第7章 植物の有害元素 1. アルミニウム）
文永堂出版 2024.7 （ ISBN:9784830041457 ）
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蛋白質核酸酵素 2007年5月号増刊 植物における環境と生物ストレスに対する応答
共立出版 2007
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ブレインテクノニュース 第98号
生物系特定産業技術研究推進機構 2003
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植物細胞工学シリーズ18 植物の膜輸送システム ポンプ・トランスポーター・チャネル研究の新展開
秀潤社 2003
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Advances in Chemical Conversions for Mitigating Carbon Dioxide/ Studies in Surface Science and Catalysis.
Elsevier Science B.V., Amsterdam 1998
MISC
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4-1-5 低リン耐性植物Hakea laurinaが形成するクラスター根におけるHalALMT1の機能解析（4-1 植物の多量栄養素 2023年度愛媛大会）
山田 大綱, 田中 輝, 小濱 卓郎, 丸山 隼人, 田中 若奈, 西田 翔, 佐々木 孝行, 和崎 淳
日本土壌肥料学会講演要旨集 69 45 - 45 2023.9
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P4-3-9 アルミニウム集積植物メラストーマにおけるFRD3タイプMATE のアルミニウム輸送への関与（4-3 植物の有害元素 2022年度東京大会）
坂口 文香, 丸山 隼人, 佐々木 孝行, 西田 翔, 和崎 淳, 信濃 卓郎, 渡部 敏裕
日本土壌肥料学会講演要旨集 68 59 - 59 2022.9
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4-3-10 アルミニウム集積植物 Melastoma marabathricum におけるMATE 遺伝子の機能解析（4-3 植物の有害元素 2020年度岡山大会）
坂口 文香, 吉井 健祐, 丸山 隼人, 佐々木 孝行, 西田 翔, 和崎 淳, 信濃 卓郎, 渡部 敏裕
日本土壌肥料学会講演要旨集 66 64 - 64 2020
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低リン条件で生育の異なるシロイヌナズナ自然系統の根部トランスクリプトーム解析
古谷あゆ美, 丸山隼人, 丸山隼人, 佐々木孝行, 岡崎圭毅, 信濃卓郎, 和崎淳
日本土壌肥料学会講演要旨集 62 56 - 56 2016.9
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ミヤコグサ根粒で発現する有機酸輸送体の解析
高梨功次郎, 高梨功次郎, 佐々木孝行, 菅智博, 齊田有佳, 余湖未笛, 杉山暁史, 山本洋子, 矢崎一史
植物微生物研究会研究交流会講演要旨集 26th 2016
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マメ科植物ミヤコグサのALMT4輸送体は根粒内有機酸動態に関与する
高梨功次郎, 高梨功次郎, 高梨功次郎, 佐々木孝行, 菅智博, 齊田有桂, 杉山暁史, 山本洋子, 矢崎一史
トランスポーター研究会年会抄録集 11th 2016
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4-4-6 植物特異的リンゴ酸輸送体ALMTの機能多様性の解析(4-4 植物の代謝成分と農作物の品質,2015年度京都大会)
佐々木 孝行, 土屋 善幸, 有吉 美智代, 東泉 恵美, 山本 洋子
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 61 ) 85 - 85 2015.9
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P4-3-12 アルミニウム耐性タバコ培養細胞における高発現遺伝子群の解析(ポスター,4-3 植物の有害元素,2015年度京都大会)
土屋 善幸, 苅谷 耕輝, 佐々木 孝行, 山本 洋子
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 61 ) 81 - 81 2015.9
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P4-3-16 タバコの根においてスクロース輸送体遺伝子(NtSUT1)のアルミニウム応答への関わり(ポスター,4-3 植物の有害元素,2015年度京都大会)
苅谷 耕輝, 小松 和枝, Muhammad Sameeullah, 佐々木 孝行, 山本 洋子
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 61 ) 82 - 82 2015.9
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シロバナルーピンのクラスター根で発現するLaMATE‐PI1の解析
花城清俊, 藤井友美, 丸山隼人, 佐々木孝行, 和崎淳
日本土壌肥料学会講演要旨集 61 ( 61 ) 54 - 54 2015.9
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ミヤコグサ根粒で発現するALMTの機能解析
高梨功次郎, 佐々木孝行, 菅智博, 齊田有桂, 杉山暁史, 山本洋子, 矢崎一史
日本植物細胞分子生物学会大会・シンポジウム講演要旨集 32nd 2014
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シロバナルーピンのクラスター根から単離したALMTホモログの解析
矢倉興士, 丸山隼人, 佐々木孝行, 和崎淳
日本土壌肥料学会講演要旨集 58 ( 58 ) 60 - 60 2012.9
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リン欠乏及びアルミニウム障害時におけるシロイヌナズナ野生株およびリンゴ酸分泌変異株の根浸出物の解析
丸山隼人, 佐々木孝行, 岡崎圭毅, 信濃卓郎, 和崎淳
日本植物生理学会年会要旨集 53rd 371 2012.3
-
リン欠乏シロイヌナズナ根からのリンゴ酸およびクエン酸分泌に関わるトランスポーターの解析
丸山隼人, 佐々木孝行, 小島創一, 和崎淳
日本土壌肥料学会講演要旨集 57 ( 57 ) 66 - 66 2011.8
-
12-15 気孔閉口を制御するAtALMT12輸送体(12.植物の代謝成分と農作物の品質)
佐々木 孝行, 森 泉, 古市 卓也, 宗正 晋太郎, 豊岡 公徳, 松岡 健, 村田 芳行, 山本 洋子
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 57 ) 96 - 96 2011.8
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リン欠乏及びアルミニウム障害時におけるシロイヌナズナ根浸出物の解析
丸山隼人, 佐々木孝行, 岡崎圭毅, 信濃卓郎, 和崎淳
日本植物生理学会年会要旨集 52nd 355 2011.3
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根粒形成時に誘導されるミヤコグサALMT1の機能解析
菅智博, 佐々木孝行, 高梨功次郎, 杉山暁史, 矢崎一史
第21回植物微生物研究交流会 2011.9.20-2011.9.22 2011
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気孔閉口に関与するAtALMT12輸送体
佐々木孝行, 森泉, 古市卓也, 宗正晋太郎, 宗正晋太郎, 豊岡公徳, 松岡健, 村田芳行, 山本洋子
日本植物生理学会年会要旨集 52nd 2011
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丸山隼人, 佐々木孝行, 和崎淳
日本土壌肥料学会講演要旨集 56 ( 56 ) 54 - 54 2010.9
-
シロイヌナズナ根におけるリン欠乏誘導型有機酸トランスポーター候補遺伝子の解析
丸山隼人, 佐々木孝行, 和崎淳
日本植物生理学会年会要旨集 51st 326 2010.3
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氷見英子, 佐々木孝行, 土屋善幸, 山本洋子
日本植物生理学会年会要旨集 51st 326 2010.3
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11-6 植物におけるアルミニウムの糖代謝への影響(1) : 糖の取り込みと消費への影響(11.植物の有害元素,2009年度京都大会)
山本 洋子, 斉格奇 白, 藤川 雅子, 小松 和枝, 古市 卓也, 佐々木 孝行
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 55 ) 90 - 90 2009.9
-
11-7 植物におけるアルミニウムの糖代謝への影響(2) : インベルターゼ活性への影響(11.植物の有害元素,2009年度京都大会)
斉格奇 白, 佐々木 孝行, 山本 洋子
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 55 ) 91 - 91 2009.9
-
丸山隼人, 佐々木孝行, 和崎淳
日本分子生物学会年会講演要旨集 32nd ( Vol.4 ) 31 2009
-
9-22 イネの発芽期におけるアルミニウム耐性形質の解析(9.植物の無機栄養,2008年度愛知大会)
山本 洋子, 菊井 聖士, 氷見 英子, 藤川 雅子, 佐々木 孝行
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 54 ) 77 - 77 2008.9
-
コムギALMT1タンパク質の構造解析
佐々木孝行, 元田弘敏, 山本洋子
日本土壌肥料学会講演要旨集 53 ( 53 ) 78 - 78 2007.8
-
P9-4 コムギALMT1のアルミニウム活性化機構の解析(9.植物の無機栄養,2007年度東京大会)
菊井 聖士, 佐々木 孝行, 山本 洋子
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 53 ) 77 - 77 2007.8
-
P9-5 タバコを用いたアルミニウムによる細胞伸長阻害機構の解析(9.植物の無機栄養,2007年度東京大会)
山本 洋子, 小塚 正太郎, Tijen Demiral, 力石 早苗, 佐々木 孝行
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 53 ) 78 - 78 2007.8
-
コムギALMT1トランスポーターの膜配向性の解析
元田弘敏, 佐々木孝行, 山本洋子
日本植物生理学会年会要旨集 48th 163 2007.3
-
Activation mechanism of malate transporter (ALMT1) by aluminum
Satoshi Kikui, Takayuki Sasaki, Hideaki Matsumoto, Yoko Yamamoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 48 S45 - S45 2007
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Malate enhances recovery from aluminum-caused inhibition of root elongation in wheat
KIKUI S.
Plant Soil 290 1 - 15 2007
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Transmembrane topology of wheat ALMT1 transporter
Hirotoshi Motoda, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 48 S88 - S88 2007
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Upstream sequences of the ALMT1 and aluminum tolerance in wheat
Takayuki Sasaki, Peter Ryan, Emmanuel Delhaize, Hideaki Matsumoto, Yoko Yamamoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 48 S88 - S88 2007
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A role of Salicylic acid in toxic responses to aluminum in tobacco
Yoko Yamamoto, Shohtaro Ozuka, Tijen Demiral, Sanae Rikiishi, Takayuki Sasaki
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 48 S166 - S166 2007
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アルミニウム耐性の分子機構. 有機酸トランスポーターによる制御．
佐々木孝行, 山本洋子
蛋白質 核酸 酵素 52 (6), 619-624 2007
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P9-3 コムギにおけるアルミニウム耐性形質とALMT1上流配列の解析(9. 植物の無機栄養, 2006年度秋田大会講演要旨)
佐々木 孝行, 菊井 聖士, 松本 英明, 山本 洋子
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 52 ) 74 - 74 2006.9
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9-4 植物細胞におけるアルミニウムによるショ糖吸収阻害機構の解析(9. 植物の無機栄養, 2006年度秋田大会講演要旨)
山本 洋子, 小塚 正太郎, 力石 早苗, 佐々木 孝行
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 52 ) 52 - 52 2006.9
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タバコ培養細胞を用いたコムギALMT1タンパク質の膜配向性の解析
元田弘敏, 佐々木孝行, 松本英明, 山本洋子
日本植物生理学会年会要旨集 47th 218 2006.3
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Vacuolar collapse precedes cell death in cultured tobacco cells under aluminum stress
T Demiral, T Sasaki, Y Yamamoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 47 S42 - S42 2006
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Analysis of transmembrane topology of wheat ALMT1 protein based on immunostaining in tobacco cultured cells
H Motoda, T Sasaki, H Matsumoto, Y Yamamoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 47 S137 - S137 2006
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9-3 根端から地上部へのアルミニウム移行に着目したイネAl耐性機構の解析(9.植物の無機栄養,日本土壌肥料学会 2005年度大会講演要旨集)
菊井 聖士, 佐々木 孝行, 前川 雅彦, 山本 洋子
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 51 ) 58 - 58 2005.9
-
作物にみられるアルミニウム毒性の多様性と耐性の分子メカニズム
佐々木孝行, 山本洋子
化学と生物 43(9) 569-578 ( 9 ) 569 - 578 2005
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Overexpression of wheat ALMT1 gene confers aluminum tolerance in plants
T Sasaki, Y Yamamoto, E Delhaize, PR Ryan, M Ariyoshi, H Matsumoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 46 S158 - S158 2005
-
Aluminum stress responses and alterations of cytosolic calcium ion concentration in cultured tobacco cells
Y Yamamoto, Y Tsuchiya, T Sasaki, H Matsumoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 46 S22 - S22 2005
-
Al tolerance in rice during primary root development from seed
S Kikui, Y Yamamoto, T Sasaki, M Maekawa, H Matsumoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 46 S56 - S56 2005
-
Changes in mitochondrial redox status and regulation of AOX1 gene expression in tobacco cells under aluminium stress
S Panda, Y Yamamoto, T Sasaki, H Matsumoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 46 S69 - S69 2005
-
Aluminum-induced secretion of organic acids is related to the expression of ALMT1 homologue in rye
K Fukuyama, T Sasaki, Y Yamamoto, H Matsumoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 46 S158 - S158 2005
-
A wheat gene encoding multidrug resistance (MDR)-like protein induced by aluminum stress
T Sasaki, Y Yamamoto, H Matsumoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 45 S1 - S1 2004
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Phosphorous deficiency enhances plasma membrane H+-ATPase activity and citrate exudation in greater purple lupin (Lupinus pilosus).
Ligaba, A, Yamaguchi, M, Shen, H, Sasaki, T, Yamamoto, Y, Matsumoto, H
Functional Plant Biology 2004
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9-4 コムギのアルミニウム活性化型リンゴ酸トランスポーター遺伝子の機能解析 : 対立遺伝子間の機能相違(9.植物の無機栄養)
佐々木 孝行, 山本 洋子, 且原 真木, 松本 英明
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 49 ) 66 - 66 2003.8
-
コムギのA1耐性機構 : リンゴ酸分泌とそのトランスポーター遺伝子
佐々木 孝行, 山本 洋子, 且原 真木, 大沢 裕樹, 松本 秀明
根の研究 = Root research 12 ( 2 ) 71 - 71 2003.6
-
A gene encoding an aluminum-activated malate transporter segregates with aluminum tolerance in wheat
T Sasaki, Y Yamamoto, B Ezaki, M Katsuhara, PR Ryan, E Delhaize, H Matsumoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 44 S84 - S84 2003
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9-3 アルミニウム耐性小麦に特異的な遺伝子の機能解析(9.植物の無機栄養)
佐々木 孝行, 江崎 文一, 山本 洋子, 且原 真木, 松本 英明
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 48 ) 46 - 46 2002.3
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Cloning and characterization of a gene expressed in aluminum-tolerant wheat
T Sasaki, Y Yamamoto, B Ezaki, M Katsuhara, H Matsumoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 43 S51 - S51 2002
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cDNA cloning and expression analyses of nucleoside diphosphate kinase (NDPK) from an aluminum tolerant tobacco cell line
C Mito, Y Yamamoto, T Sasaki, H Matsumoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 43 S163 - S163 2002
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Genes highly expressed in an aluminum-tolerant tobacco cell line ALT301
Devi, SR, Y Yamamoto, T Sasaki, H Matsumoto
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 43 S163 - S163 2002
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9-24 小麦におけるアルミニウム耐性遺伝子の解析(9.植物の無機栄養)
佐々木 孝行, 江崎 文一, 松本 英明
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 47 ) 72 - 72 2001.3
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9-29 アラビドプシスにおけるアルミニウム誘導性遺伝子の発現特性の解析(9.植物の無機栄養)
佐々木 孝行, 江崎 文一, 元田 弘敏, 松本 英明
日本土壌肥料学会講演要旨集 ( 46 ) 80 - 80 2000.3
Presentations
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低リン耐性植物Hakea laurinaが形成するクラスター根におけるHalALMT1の機能解析
山田大綱, Lydia Ratna Bunthara, 田中輝, 小濱卓郎, 丸山隼人, 田中若菜, 田翔, 佐々木孝行, 和崎淳
日本土壌肥料学会2023年度愛媛大会
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低リン耐性種Hakea laurinaのリンゴ酸輸送体HalALMT1の機能解析
山田大綱, Lydia Ratna Bunthara, 田中輝, 小濱卓郎, 丸山隼人, 田中若菜, 田翔, 佐々木孝行, 和崎淳
植物の栄養研究会
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Functional analyses of guard-cell-type ALMT proteins.
Sasaki, T, Yamamoto, Y, Mori, I.C
第64回日本植物生理学会 2023.3.15
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Functional diversity of ALMT-type malate transporters in tomato Invited
Takayuki Sasaki
18th Japan Solanaceae Consortium Symposium
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タイトル：アルミニウム集積植物メラストーマにおけるFRD3タイプMATEのアルミニウム輸送への関与
坂口文香, 丸山隼人, 佐々木孝行, 西田 翔, 和崎 淳, 信濃卓郎, 渡部敏裕
日本土壌肥料学会
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コムギの根端におけるTaALMT1輸送体タンパク質の安定的発現機構の解析
中嶋智子, 丸山隼人, 氷見英子, 山本洋子, 佐々木孝行
日本土壌肥料学会
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Analyses of stomatal closure mediated by ALMT-type malate transporters
Takayuki Sasaki, Michiyo Ariyoshi, Yoko Yamamoto, Izumi C. Mori
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Involvement of PYL5 and PYL8 ABA receptors on methyl jasmonate induced stomatal closure
Ye Yin, Takayuki Sasaki, Yoshimasa Nakamura, Shintaro Munemasa, Yoshiyuki Murata, Izumi C. Mori
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アルミニウム集積植物 Melastoma marabathricum におけるMATE遺伝子の機能解析
坂口文香, 吉井健祐, 丸山隼人, 佐々木孝行, 西田翔, 和崎淳, 信濃卓郎, 渡部敏裕
日本土壌肥料学会 2020.9.8
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植物の気孔で発現するリンゴ酸輸送体の特徴
佐々木孝行, 有吉美智代, 山本洋子, 森 泉
日本土壌肥料学会 2020.9.8
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タバコ培養細胞を用いたアルミニウム耐性における硝酸還元酵素の関わり
土屋善幸, 佐々木孝行, 且原真木, 山本洋子
日本土壌肥料学会 2020.9.8
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植物のALMT輸送体研究から解ってきたこと
佐々木孝行
第5回 植物の栄養研究会 2019.9.20
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植物ALMTファミリーの輸送機能の特性
佐々木孝行, 森泉, 有吉美智代, 山本洋子
日本植物学会 2019.9.15
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Functional analyses of ALMT-family malate transporters in tomato
Takayuki Sasaki, Michiyo Ariyoshi, Toshihiro Obata, Izumi C. Mori, Yoko Yamamoto
2019.3.13
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植物のALMTリンゴ酸輸送体の多様性
佐々木孝行, 有吉美智代, 森泉, 山本洋子
日本植物学会 2018.9.14
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Characterization of LaMATE-PI1, a candidate of citrate transporter isolated from cluster roots of white lupin.
Hiroaki Furutani, Kiyotoshi Hanashiro, Yumi Fujii, Hayato Maruyama, Takayuki Sasaki, Jun Wasaki
Symposium on Phosphorus in Soils and Plants. 2018.9.10
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シロバナルーピンのクラスター根で発現するMATEファミリートランスポーターの解析
古谷 浩章, 花城 清俊, 藤井 友美, 西田 翔, 佐々木 孝行, 和崎 淳
第４回植物の栄養研究会 2018.9.7
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トマトにおけるリンゴ酸輸送体ALMTファミリーの多様性
佐々木孝行, 有吉美智代, 森泉, 山本洋子
日本土壌肥料学会 2018.8.14
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シロイヌナズナ色素体局在型PAPS輸送体PAPST2の解析
野澤彰, 名樂仁, 松井司, 井上寛之, 佐々木孝行, 山本洋子, 有村源一郎, 澤崎達也
日本植物生理学会 2018.3.28
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Organic-Acid Transporters in Cluster Roots of White Lupin Induced under Phosphorus Deficiency
Hiroaki Furutani, Kiyotoshi Hanashiro, Yumi Fujii, Hayato Maruyama, Takayuki Sasaki, Jun Wasaki
Taiwan-Japan Plant Biology 2017 2017.11.3
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タバコ培養細胞におけるアルミニウム耐性とERF（エチレン応答因子） ファミリー転写調節因子との関係
土屋 善幸, 苅谷 耕輝, 佐々木 孝行, 山本 洋子
日本土壌肥料学会 2017.9.5
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アルミニウムによるタバコの根伸長阻害におけるスクロース輸送体遺伝子の関わり
苅谷 耕輝, 土屋 善幸, 佐々木 孝行, 山本 洋子
日本土壌肥料学会 2017.9.5
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シロイヌナズナPAPS輸送体PAPST2の解析
野澤 彰, 名樂 仁, 松井司, 井上 寛之, 佐々木 孝行, 山本 洋子, 戸澤 譲, 有村源一郎, 根本圭一郎, 澤崎 達也
第１２回トランスポーター研究会年会 2017.7.29
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VPE is an executor of aluminum-induced cell death in cultured tobacco cells
Koki Kariya, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto
2017.3.16
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Avoidance mechanism involving ROS production in plant cells under aluminium stress
Yoko Yamamoto, Yoshiyuki Tsuchiya, Takayuki Sasaki
12th Keele Meeting on Aluminium: Living in the Aluminium Age 2017.3.5
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A new mechanism of aluminium-induced cell death involving the vacuolar processing enzyme in both cultured-cell and root systems of tobacco
Koki Karia, Takayuki Sasaki, Yoko Yamamoto
12th Keele Meeting on Aluminium: Living in the Aluminium Age
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A chimeric ALMT-type malate transporter shows enhanced response to aluminium and lanthanide ions
12th Keele Meeting on Aluminium: Living in the Aluminium Age 2017
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Expression and function of the ALMT-family proteins in tomato
日本植物生理学会 2017
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Enhanced response to trivalent cations of a chimeric ALMT transporter
日本植物生理学会 2016
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植物特異的リンゴ酸輸送体ALMTの機能多様性の解析
日本土壌肥料学会 2015
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植物特異的アニオン輸送体の機能多様性と作物生産性向上への応用
平成24年度日本農芸化学会東北支部シンポジウム「遺伝子解析による実用研究の新展開」 2012
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アルミニウム活性化型リンゴ酸トランスポーター（ALMT1）の活性化制御機構の解析
日本植物生理学会 2007
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コムギALMT1のアルミニウム活性化機構の解析
日本土壌肥料学会 2007
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コムギALMT1タンパク質の構造解析
日本土壌肥料学会 2007
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コムギALMT1上流配列とアルミニウム耐性
日本植物生理学会 2007
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コムギALMT1トランスポーターの膜配向性の解析
日本植物生理学会 2007
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Aluminum-activated malate transporter in plants
Joint International Symposium ‘Membrane Transport as a Universal Biological Mechanism’ 2007
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コムギにおけるアルミニウム耐性形質とALMT1上流配列の解析
日本土壌肥料学会 2006
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コムギALMT1形質転換植物のアルミニウム耐性
日本植物生理学会 2005年度新潟大会 2005
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アルミニウム誘導性のコムギMDR様タンパクをコードする遺伝子
第45回 日本植物生理学会 2004
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コムギのアルミニウム活性化型リンゴ酸トランスポーター遺伝子の解析
日本土壌肥料学会 2004年度福岡大会 2004
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Molecular mapping of the wheat ALMT1 gene for aluminium tolerance and its function in heterologous expression systems.
The 6th International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH. Aug. 1-5, 2004 Sendai, Japan 2004
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コムギのアルミニウム耐性遺伝子：細胞膜局在リンゴ酸トランスポーター
第7回 植物生体膜シンポジウム 2004
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アルミニウム耐性小麦に特異的な遺伝子のクローニングと機能解析
日本植物生理学会2002年度年会 2002
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アルミニウム耐性小麦におけるリンゴ酸放出機構の分子生物学的解析
日本植物生理学会サテライトシンポジウム 「第6回植物生体膜シンポジウム」 2002
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クラミドモナスの高CO2誘導性43kDaタンパク質の性質とその誘導パターン
日本植物生理学会 1999
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クラミドモナスの新規高CO2誘導性タンパク質の解析
日本植物学会 1999
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Characterization of a high-CO2-inducible protein in Chlamydomonas
Information Exchange Seminar of Photoconversion and Phyotosynthesis: Past, Present and Future Prospects, NIBB 1999
Awards
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財団法人山下太郎顕彰育英会 学術研究奨励賞
2004
Research Projects
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Utilization of functions by cluster root formation for sustainable crop production
Grant number：21H04717 2021.04 - 2025.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
和崎 淳, 坪田 博美, 丸山 隼人, 西田 翔, 渡部 敏裕, 佐々木 孝行, 俵谷 圭太郎, 廣田 隆一
Grant amount：\41990000 （ Direct expense: \32300000 、 Indirect expense：\9690000 ）
リン酸質肥料は作物生産に必須であるが、資源は涸渇に瀕しており、持続的な作物生産にはその問題の解決が必要である。低リン耐性を有する一部の植物は、クラスター根とよばれる小根が密集した根を形成する能力がある。このクラスター根は、根の表面積を増やし、難利用性リンの吸収を強化して適応するために形成されると考えられているが、その形成能と難利用性リンの供給能の詳細は未解明である。本研究ではシステムズ生物学アプローチ解析によるクラスター根の形態形成イベントの制御、爆発的な根分泌の誘導による難利用性リンからの供給能の解明に取り組む。
これまでに、クラスター根形成種であるシロバナルーピンおよびHakea laurinaのRNA-seqデータなどを元にして複数の有機酸トランスポーター候補の同定に成功した。これらの候補遺伝子の発現量を調査したところ、低リン条件のクラスター根で顕著な発現誘導が確認された。また、シロバナルーピンのRNA-seqデータからクラスター根の発達へのエチレンの寄与が示唆されたことから、エチレン前駆体であるACCおよびエチレン合成阻害剤であるCo2+イオンを添加してその影響を評価した。その結果、エチレンはクラスター根を構成する小根の伸長停止に寄与するとともに、リン欠乏への発現応答にも関与していることが示唆された。
新規なクラスター根形成種の探索を行うため、根のメタバーコーディングライブラリー作成のためのサンプル採集を進めた。クラスター根圏土壌細菌群集のメタバーコーディングを行うため、根圏土壌を採取し、アンプリコンシーケンスの準備を進めた。シロバナルーピンの根箱栽培を実施し、クラスター根におけるリン可溶化に関わる遺伝子発現および土壌中のリン形態を調査した結果、クラスター根の発達段階だけでなく根が形成された位置による違いが認められ、局所的に異なる機能を持つことが明らかとなった。 -
気孔の閉口を制御するリンゴ酸輸送体の機能解明と作物の環境適応への応用
Grant number：20K05772 2020.04 - 2023.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
佐々木 孝行
Grant amount：\4290000 （ Direct expense: \3300000 、 Indirect expense：\990000 ）
植物に特異的なALMTファミリー・リンゴ酸輸送体の多様な生理現象に着目している．本研究課題では気孔の孔辺細胞で発現するALMT遺伝子に焦点をあて，その分子メカニズムを解析している．この「気孔ALMT輸送体」については，主にシロイヌナズナでのみ分子生物学的な知見が得られているが，タンパク質の機能領域や環境ストレス応答・シグナル伝達機構について，他の植物との相違が明確ではなかった．昨年度までに，トマトの気孔ALMTであるSlALMT11遺伝子を同定し，遺伝子発現抑制トマトの解析から，アポプラストのリンゴ酸応答した気孔閉口に関与することを明らかにした．
本年度は，トマトとシロイヌナズナの気孔ALMT（SlALMT11とAtALMT12）について，アフリカツメガエル卵母細胞を用いた電気生理学的測定により，輸送機能領域を調べた．
SlALMT11，AtALMT12共に，測定時の外液にリンゴ酸が存在下で，リンゴ酸放出に伴う電流パターンが（植物膜の静止電位である）-100 mV付近をピークにした「ベル型」を示した．また，共にタンパク質のC末端へのGFP融合させること，またはC末端側からアルファヘリックス構造までの約30アミノ酸配列の欠失により，「ベル型」パターンの消失がみられた．
さらに，SlALMT11，AtALMT12と相同性を示す他植物由来ALMTタンパク質のアミノ酸配列の相同領域を比較した結果，C末端に酸性アミノ酸（アスパラギン酸又はグルタミン酸）が保存されていた．そこで，SlALMT11とAtALMT12のC末端の酸性アミノ酸を欠失したコンストラクトを作製し，電気生理的に輸送機能を調べたところ，「ベル型」パターンの消失がみられた．これらの結果から，C末端の一つの酸性アミノ酸が輸送体の膜電位依存性を制御しており，植物の気孔タイプALMTに共通した特徴であることが示唆された． -
Physiological functions of ALMT-family malate transporters specifically expressed in organs of tomato
Grant number：17K07697 2017.04 - 2020.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Sasaki Takayuki
Grant amount：\4940000 （ Direct expense: \3800000 、 Indirect expense：\1140000 ）
In this study, two tomato ALMT-family malate transporter genes expressed in fruit and leaf were analyzed. The SlALMT gene in fruit was found to be expressed in the vascular bundles during the early stage of maturation. The SlALMT transporter exhibited the efflux of malate as well as dicarboxylic acids, and the influx of nitrate and chloride. The transgenic suppresser were constructed and examined several metabolites. Malate content in mature green fruit was not different between wild type and the suppressor lines. The SlALMT gene in leaf was found to be expressed in guard cells. The SlALMT transporter exhibited the malate-efflux activated by extracellular malate concentration.
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New foresight on root exudation: utilization for agricultural production and ecological function
Grant number：17H03783 2017.04 - 2020.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Wasaki Jun
Grant amount：\17290000 （ Direct expense: \13300000 、 Indirect expense：\3990000 ）
This study aimed (1) to clarify the formation of cluster roots and their function and (2) to survey the possibility to utilize on crop production and their ecological functions using cluster root-forming plants, which have super-tolerant to low-P environments. It was suggested that the sparingly soluble organic P fraction in the rhizosphere soil was mobilized by the cluster roots. It was also suggested that the nutrient accumulation pattern of neighbor plants of cluster root-forming plants was altered by rhizosphere sharing with cluster roots. P accumulation of main crop intercropped with cluster root-forming plants was higher than monocropped plants. This result suggests a possibility to decrease of usage of P fertilizer by intercropping of cluster root-forming plants.
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Study of the avoidance mechanism of reactive oxygen species production based on a change of energy metabolism in plant
Grant number：24380039 2012.04 - 2016.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Yamamoto Yoko, SASAKI Takayuki, TSUCHIYA Yoshiyuki, MUHAMMAD Sameeullah, KARIYA Koki, KOMATSU Kazue
Grant amount：\18070000 （ Direct expense: \13900000 、 Indirect expense：\4170000 ）
A major inhibitory factor of crop production in acidic soils is aluminum (Al) ion. Using cultured tobacco cell lines and seedlings of tobacco, we found (1) a novel avoidance mechanism of ROS production in mitochondria by repression of TCA cycle but enhancement of fermentations in cytosol even under normoxia, which is similar to the Warburg effect reported in cancer cells, (2) an increase in Al tolerance by the over-expression of sucrose transporter in the plasma membrane, and (3) the involvement of vacuolar processing enzyme in cell death mechanism under Al stress.
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Study of functional diversity of plant specific malate transporter, aiming for an increase in crop productivity.
Grant number：24580093 2012.04 - 2015.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
SASAKI TAKAYUKI, YAMAMOTO Yoko
Grant amount：\5460000 （ Direct expense: \4200000 、 Indirect expense：\1260000 ）
Endomembrane localized ALMT-family transporter in tomato were analyzed. SlALMT possessed malate and anion transport function. The overexpression of the gene could not show malate accumulation in fruits, but caused change of organic anion contents in seed, suggesting that SlALMT transporter is involved in organic anion metabolisms in seed.
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Effects of aluminum on energy metabolism
Grant number：21580078 2009 - 2011
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
YAMAMOTO Yoko, SASAKI Takayuki, IZUMI Yohei, YAMAMOTO Yasusi, SHINANO Takuro, NAKAMURA Takuji, OKAZAKI Keiki
Grant amount：\4940000 （ Direct expense: \3800000 、 Indirect expense：\1140000 ）
Aluminum ion is a major factor to inhibit plant growth in acidic soils. Mechanisms of aluminum toxicity and tolerance in plants were examined, focusing on energy(sugar) metabolism in mainly cultured tobacco cell lines and tobacco plant. Our results suggest a novel aluminum tolerant mechanism which shifts energy metabolism from respiration to lactate fermentation so that the production of reactive oxygen species(ROS) via dysfunction of mitochondria under aluminum stress could be avoided.
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Molecular mechanism of aluminum-activated malate transporter
Grant number：17078007 2005 - 2009
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
SASAKI Takayuki, YAMAMOTO Yoko, FURUICHI Takuya, R. RYAN PETER, DELHAIZE Emmanuel
Grant amount：\80500000 （ Direct expense: \80500000 ）
The mechanisms for the expression and function of aluminum-activated malate transporter (ALMT1) of wheat were analyzed. We demonstrated that the variation of the upstream sequence of ALMT1 is strongly correlated to the aluminum sensitivity of wheat, and that three acidic amino acids within hydrophilic C-terminal domain of ALMT1 is required for the activation of transport function by aluminum. Furthermore, we found that the functions of several ALMT homologues in Arabidopsis are related to aluminum resistance and closing stomata, suggesting that ALMT proteins comprise a family of anion transporters, possessing diverse functions.
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Mechanisms of aluminum induced growth inhibition based on the inhibitory effects of aluminum on sugar transport in plants
Grant number：17380049 2005 - 2007
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
YAMAMOTO Yoko, SASAKI Takayuki
Grant amount：\15880000 （ Direct expense: \14800000 、 Indirect expense：\1080000 ）
A major factor to inhibit crop production in acidic soils is aluminum (Al) ion. Thus the elucidation of mechanisms of Al toxicity and tolerance will be expected to provide basic information necessary for breeding Al-tolerant crops. In this study, these mechanisms were investigated in both cultured cell system and whole plant systems, focusing on sugar metabolism which is necessary for cell elongation and root growth. The findings are as follows:
1. Aluminum ion inhibits sugar uptake and stimulates sugar consumption in tobacco cells, which could lead to an increase in water potential and then the inhibition of cell elongation.
2. In a whole plant system, the translocation of photoassimilates is stimulated towards the root under Al stress.
3. The Al-induced cell death process is different from the sugar-starvation-induced cell death, and involves the production of reactive oxygen species, vacuolar collapse and changes of cytosolic calcium concentration in tobacco cells.
4. Another physiological meaning of the Al-triggered malate secretion in wheat is to maintain the growth capability of root under Al stress. The repetitive sequences in the upstream of the ALMT1 gene, encoding the Al-activated malate transporter, seem to control the expression level of the gene. The membrane topology of ALMT1 protein was elucidated.
5. Isolation and characterization of Al-sensitive mutants of rice at germination stage were performed.
These results indicate novel Al symptoms related to energy metabolism. Molecular and genetical aspects of these symptoms will be studied, and the roles of Al will be elucidated in the sugar metabolism related to the organic acid secretion to support Al tolerance and the sugar metabolism related to germination. -
Molecular mechanism of Al tolerance and development of Al tolerant crop
Grant number：14206008 2002 - 2004
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
MATSUMOTO Hideaki, YAMAMOTO Yoko, EZAKI Bunichi, SASAKI Takayuki
Grant amount：\49920000 （ Direct expense: \38400000 、 Indirect expense：\11520000 ）
In order to isolate Al tolerant gene, we screened 16,000 activation tagging line of Arabidopsis and found 20 candidates lines. However, almost all candidate lines showed the multiple copy of the tag in chromosome. Only one lien (#355-2) showed an insertion of single copy at upstream region of chromosome 1.
To vivify the role of mitochondria on the molecular mechanism of Al toxicity and tolerance, we used Al sensitive tobacco line(SL) and tolerant line (ALT301). We observed a decrease in State III and IV respiration in both SL with reduced rate of inhibition in ALT301.
In SL,AOX- and CYT-respirations were inhibited but AOX-respiration in ALT301 increased by 15%. Production of ROS in mitochondria of SL increased but it deceased in ALT301 under Al stress.
We succeeded to isolate novel gene (ALMT1) encoding Al activated malate transporter from near isogenic Al tolerant wheat (ET8). ALMT1-1 were common in Al tolerant ET8 and Atlas 66. ALMT1-2 were common in Al sensitive ES8 and Scout 66. The difference between ALMT1-1 and ALMT1-2 were 6 bases (2 amino acid residues). ALMT1-1 segregated well to Al tolerance of wheat, suggesting that ALMT1-1 corresponds to Al tolerance (Alt 1) gene.
Heterogous expression of ALMT1 in Xonopus oocytes, rice and cultured tobacco ells conferred an Al-activated malate efflux. We generated transgenic barley plants expressing ALMT1. ALMT1 expression in barley conferred an Al-activated efflux of malate. The transgenic barley showed a high level of Al tolerance when grown in both hydroponics culture and on acid soils.
Class subject in charge
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2024academic year） Prophase - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2024academic year） Late - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2024academic year） Late - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2024academic year） Prophase - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2024academic year） Year-round - その他
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Plant Growth Regulation （2024academic year） Late - その他
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Advanced Study （2024academic year） Other - その他
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Physiology of Environmental Responses （2024academic year） Prophase - 火5～8
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2023academic year） Prophase - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2023academic year） Late - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2023academic year） Late - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2023academic year） Prophase - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2023academic year） Prophase - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2023academic year） Year-round - その他
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Plant Growth Regulation （2023academic year） Late - その他
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Plant Growth Regulation （2023academic year） Late - その他
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Plant Nutrition （2023academic year） Fourth semester - 水1,水2
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Advanced Study （2023academic year） Other - その他
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Physiology of Environmental Responses （2023academic year） Prophase - 水1～4
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Physiology of Environmental Responses （2023academic year） Prophase - 水1～4
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Specific Research of Bioresources Science （2023academic year） Year-round - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2022academic year） Prophase - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2022academic year） Late - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2022academic year） Prophase - その他
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Plant Growth Regulation （2022academic year） Late - その他
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Physiology of Environmental Responses （2022academic year） Prophase - 水1～4
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Specific Research of Bioresources Science （2022academic year） Year-round - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2021academic year） Late - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2021academic year） Prophase - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2021academic year） Prophase - その他
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Plant Growth Regulation （2021academic year） Late - その他
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Physiology of Environmental Responses （2021academic year） Prophase - 水1～4
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Specific Research of Bioresources Science （2021academic year） Year-round - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2020academic year） Prophase - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2020academic year） Late - その他
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Seminar in Plant Molecular Physiology （2020academic year） Prophase - その他
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Plant Growth Regulation （2020academic year） special - その他
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Plant Nutrition （2020academic year） Fourth semester - 水1,水2
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Physiology of Environmental Responses （2020academic year） Prophase - その他
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Specific Research of Bioresources Science （2020academic year） Year-round - その他