2022/07/01 更新

写真a

サカモト ワタル
坂本 亘
SAKAMOTO Wataru
所属
資源植物科学研究所 教授
職名
教授
外部リンク

研究キーワード

  • 植物分子生物学

  • 遺伝学

  • 育種学

  • 植物生理学

  • Plant Molecular Biology

  • Genetics

  • Plant Physiology

  • Plant Breeding

研究分野

  • ライフサイエンス / 植物分子、生理科学

  • 環境・農学 / 遺伝育種科学

  • ライフサイエンス / 遺伝学

学歴

  • 東京大学    

    - 1990年3月

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  • 東京大学    

    - 1985年3月

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経歴

  • 岡山大学   資源植物科学研究所   教授

    2010年4月 - 現在

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  • 岡山大学   資源生物科学研究所   教授

    2003年4月 - 2010年3月

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  • 岡山大学   資源植物科学研究所   助教授

    2000年6月 - 2003年3月

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  • 岡山大学   資源生物科学研究所   助手

    1993年7月 - 2000年5月

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  • コーネル大学   ボイストンプソン研究所   博士研究員

    1990年7月 - 1993年6月

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  • 東京大学   農学部   日本学術振興会特別研究員

    1990年4月 - 1990年7月

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所属学協会

委員歴

  • Plant and Cell Physiology   Editor-in-Chief  

    2020年3月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 日本植物生理学会   常任理事  

    2020年3月 - 2022年3月   

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    団体区分:学協会

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  • Global Plant Council   Board of Directors  

    2020年1月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 国立科学博物館   特別展「植物 地球を支える仲間たち」監修協力者  

    2019年3月 - 2022年4月   

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    団体区分:その他

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  • Plant and Cell Physiology   Editor  

    2019年1月 - 2020年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本学術会議   連携委員  

    2018年10月 - 2024年   

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    団体区分:政府

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  • 日本植物生理学会   常任理事  

    2016年3月 - 2018年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本植物生理学会   幹事長(理事)  

    2014年1月 - 2016年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本学術振興会学術システム研究センター   生物学専門研究員  

    2012年4月 - 2015年3月   

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    団体区分:政府

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  • Frontiers in Plant Science (Plant Physiology)   Review Editor  

    2012年1月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • Plant Physiology   Editor  

    2011年1月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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論文

  • NB-LRR-encoding genes conferring susceptibility to organophosphate pesticides in sorghum 国際誌

    Zihuan Jing, Fiona Wacera W., Tsuneaki Takami, Hideki Takanashi, Fumi Fukada, Yoji Kawano, Hiromi Kajiya-Kanegae, Hiroyoshi Iwata, Nobuhiro Tsutsumi, Wataru Sakamoto

    Scientific Reports   11 ( 1 )   19828 - 19828   2021年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    <title>Abstract</title>Organophosphate is the commonly used pesticide to control pest outbreak, such as those by aphids in many crops. Despite its wide use, however, necrotic lesion and/or cell death following the application of organophosphate pesticides has been reported to occur in several species. To understand this phenomenon, called organophosphate pesticide sensitivity (OPS) in sorghum, we conducted QTL analysis in a recombinant inbred line derived from the Japanese cultivar NOG, which exhibits OPS. Mapping OPS in this population identified a prominent QTL on chromosome 5, which corresponded to <italic>Organophosphate-Sensitive Reaction</italic> (<italic>OSR</italic>) reported previously in other mapping populations. The <italic>OSR</italic> locus included a cluster of three genes potentially encoding nucleotide-binding leucine-rich repeat (NB-LRR, NLR) proteins, among which <italic>NLR-C</italic> was considered to be responsible for OPS in a dominant fashion. <italic>NLR-C</italic> was functional in NOG, whereas the other resistant parent, BTx623, had a null mutation caused by the deletion of promoter sequences. Our finding of <italic>OSR</italic> as a dominant trait is important not only in understanding the diversified role of NB-LRR proteins in cereals but also in securing sorghum breeding free from OPS.

    DOI: 10.1038/s41598-021-98908-7

    PubMed

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    その他リンク: https://www.nature.com/articles/s41598-021-98908-7

  • Structural basis for VIPP1 oligomerization and maintenance of thylakoid membrane integrity. 国際誌

    Tilak Kumar Gupta, Sven Klumpe, Karin Gries, Steffen Heinz, Wojciech Wietrzynski, Norikazu Ohnishi, Justus Niemeyer, Benjamin Spaniol, Miroslava Schaffer, Anna Rast, Matthias Ostermeier, Mike Strauss, Jürgen M Plitzko, Wolfgang Baumeister, Till Rudack, Wataru Sakamoto, Jörg Nickelsen, Jan M Schuller, Michael Schroda, Benjamin D Engel

    Cell   184 ( 14 )   3643 - 3659   2021年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Vesicle-inducing protein in plastids 1 (VIPP1) is essential for the biogenesis and maintenance of thylakoid membranes, which transform light into life. However, it is unknown how VIPP1 performs its vital membrane-remodeling functions. Here, we use cryo-electron microscopy to determine structures of cyanobacterial VIPP1 rings, revealing how VIPP1 monomers flex and interweave to form basket-like assemblies of different symmetries. Three VIPP1 monomers together coordinate a non-canonical nucleotide binding pocket on one end of the ring. Inside the ring's lumen, amphipathic helices from each monomer align to form large hydrophobic columns, enabling VIPP1 to bind and curve membranes. In vivo mutations in these hydrophobic surfaces cause extreme thylakoid swelling under high light, indicating an essential role of VIPP1 lipid binding in resisting stress-induced damage. Using cryo-correlative light and electron microscopy (cryo-CLEM), we observe oligomeric VIPP1 coats encapsulating membrane tubules within the Chlamydomonas chloroplast. Our work provides a structural foundation for understanding how VIPP1 directs thylakoid biogenesis and maintenance.

    DOI: 10.1016/j.cell.2021.05.011

    PubMed

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  • RAD-seq-Based High-Density Linkage Map Construction and QTL Mapping of Biomass-Related Traits in Sorghum using the Japanese Landrace Takakibi NOG.

    Hiromi Kajiya-Kanegae, Hideki Takanashi, Masaru Fujimoto, Motoyuki Ishimori, Norikazu Ohnishi, Fiona Wacera W, Everlyne A Omollo, Masaaki Kobayashi, Kentaro Yano, Michiharu Nakano, Toshiaki Kozuka, Makoto Kusaba, Hiroyoshi Iwata, Nobuhiro Tsutsumi, Wataru Sakamoto

    Plant & cell physiology   61 ( 7 )   1262 - 1272   2020年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] grown locally by Japanese farmers is generically termed Takakibi, although its genetic diversity compared with geographically distant varieties or even within Takakibi lines remains unclear. To explore the genomic diversity and genetic traits controlling biomass and other physiological traits in Takakibi, we focused on a landrace, NOG, in this study. Admixture analysis of 460 sorghum accessions revealed that NOG belonged to the subgroup that represented Asian sorghums, and it was only distantly related to American/African accessions including BTx623. In an attempt to dissect major traits related to biomass, we generated a recombinant inbred line (RIL) from a cross between BTx623 and NOG, and we constructed a high-density linkage map based on 3,710 single-nucleotide polymorphisms obtained by restriction-site-associated DNA sequencing of 213 RIL individuals. Consequently, 13 fine quantitative trait loci (QTLs) were detected on chromosomes 2, 3, 6, 7, 8 and 9, which included five QTLs for days to heading, three for plant height (PH) and total shoot fresh weight and two for Brix. Furthermore, we identified two dominant loci for PH as being identical to the previously reported dw1 and dw3. Together, these results corroborate the diversified genome of Japanese Takakibi, while the RIL population and high-density linkage map generated in this study will be useful for dissecting other important traits in sorghum.

    DOI: 10.1093/pcp/pcaa056

    PubMed

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  • Organelle DNA degradation contributes to the efficient use of phosphate in seed plants. 国際誌

    Tsuneaki Takami, Norikazu Ohnishi, Yuko Kurita, Shoko Iwamura, Miwa Ohnishi, Makoto Kusaba, Tetsuro Mimura, Wataru Sakamoto

    Nature plants   4 ( 12 )   1044 - 1055   2018年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media {LLC}  

    Mitochondria and chloroplasts (plastids) both harbour extranuclear DNA that originates from the ancestral endosymbiotic bacteria. These organelle DNAs (orgDNAs) encode limited genetic information but are highly abundant, with multiple copies in vegetative tissues, such as mature leaves. Abundant orgDNA constitutes a substantial pool of organic phosphate along with RNA in chloroplasts, which could potentially contribute to phosphate recycling when it is degraded and relocated. However, whether orgDNA is degraded nucleolytically in leaves remains unclear. In this study, we revealed the prevailing mechanism in which organelle exonuclease DPD1 degrades abundant orgDNA during leaf senescence. The DPD1 degradation system is conserved in seed plants and, more remarkably, we found that it was correlated with the efficient use of phosphate when plants were exposed to nutrient-deficient conditions. The loss of DPD1 compromised both the relocation of phosphorus to upper tissues and the response to phosphate starvation, resulting in reduced plant fitness. Our findings highlighted that DNA is also an internal phosphate-rich reservoir retained in organelles since their endosymbiotic origin.

    DOI: 10.1038/s41477-018-0291-x

    PubMed

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  • The Photosystem II Repair Cycle Requires FtsH Turnover through the EngA GTPase 国際誌

    Yusuke Kato, Kiwamu Hyodo, Wataru Sakamoto

    Plant Physiology   178 ( 2 )   596 - 611   2018年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Society of Plant Biologists ({ASPB})  

    Specific degradation of photodamaged D1, the photosystem II (PSII) reaction center protein, is a crucial step in the PSII repair cycle to maintain photosynthesis activity. Processive proteolysis by the FtsH protease is fundamental to cooperative D1 degradation. Here, we attempted to purify the FtsH complex to elucidate its regulation mechanisms and substrate recognition in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Unlike previously reported prokaryotic and mitochondrial FtsHs, the Arabidopsis chloroplastic FtsH does not appear to form a megacomplex with prohibition-like proteins but instead accumulates as smaller complexes. The copurified fraction was enriched with a partial PSII intermediate presumably undergoing repair, although its precise properties were not fully clarified. In addition, we copurified a bacteria-type GTPase localized in chloroplasts, EngA, and confirmed its interaction with FtsH by subsequent pull-down and bimolecular fluorescence complementation assays. While the engA mutation is embryo lethal, the transgenic lines overexpressing EngA (EngA-OX) showed leaf variegation reminiscent of the variegated mutant lacking FtsH2. EngA-OX was revealed to accumulate more cleaved D1 fragments and reactive oxygen species than the wild type, indicative of compromised PSII repair. Based on these results and the fact that FtsH becomes more stable in EngA-OX, we propose that EngA negatively regulates FtsH stability. We demonstrate that proper FtsH turnover is crucial for PSII repair in the chloroplasts of Arabidopsis. Consistent with the increased turnover of FtsH under high-light conditions in Chlamydomonas reinhardtii, our findings underline the rapid turnover of not only D1 but also FtsH proteases in the PSII repair cycle.

    DOI: 10.1104/pp.18.00652

    PubMed

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  • VIPP1 Involved in Chloroplast Membrane Integrity Has GTPase Activity in Vitro 国際誌

    Norikazu Ohnishi, Lingang Zhang, Wataru Sakamoto

    Plant Physiology   177 ( 1 )   328 - 338   2018年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Society of Plant Biologists ({ASPB})  

    VESICLE-INDUCING PROTEIN IN PLASTID1 (VIPP1) is conserved among oxygenic photosynthetic organisms and appears to have diverged from the bacterial PspA protein. VIPP1 localizes to the chloroplast envelope and thylakoid membrane, where it forms homooligomers of high molecular mass. Although multiple roles of VIPP1 have been inferred, including thylakoid membrane formation, envelope maintenance, membrane fusion, and regulation of photosynthetic activity, its precise role in chloroplast membrane quality control remains unknown. VIPP1 forms an oligomer through its amino-terminal domain and triggers membrane fusion in an Mg2+-dependent manner. We previously demonstrated that Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) VIPP1 also exhibits dynamic complex disassembly in response to osmotic and heat stresses in vivo. These results suggest that VIPP1 mediates membrane fusion/remodeling in chloroplasts. Considering that protein machines that regulate intracellular membrane fusion/remodeling events often require a capacity for GTP binding and/or hydrolysis, we questioned whether VIPP1 has similar properties. We conducted an in vitro assay using a purified VIPP1-His fusion protein expressed in Escherichia coli cells. VIPP1-His showed GTP hydrolysis activity that was inhibited competitively by an unhydrolyzable GTP analog, GTPγS, and that depends on GTP binding. It is particularly interesting that the ancestral PspA from E. coli also possesses GTP hydrolysis activity. Although VIPP1 does not contain a canonical G domain, the amino-terminal α-helix was found to be important for both GTP binding and GTP hydrolysis as well as for oligomer formation. Collectively, our results reveal that the properties of VIPP1/PspA are similar to those of GTPases.

    DOI: 10.1104/pp.18.00145

    Web of Science

    PubMed

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  • Essentials of Proteolytic Machineries in Chloroplasts 国際誌

    Nishimura, Kenji, Kato, Yusuke, Sakamoto, Wataru

    Molecular Plant   10 ( 1 )   4 - 19   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Plastids are unique organelles that can alter their structure and function in response to environmental and developmental stimuli. Chloroplasts are one type of plastid and are the sites for various metabolic processes, including photosynthesis. For optimal photosynthetic activity, the chloroplast proteome must be properly shaped and maintained through regulated proteolysis and protein quality control mechanisms. Enzymatic functions and activities are conferred by protein maturation processes involving consecutive proteolytic reactions. Protein abundances are optimized by the balanced protein synthesis and degradation, which is depending on the metabolic status. Malfunctioning proteins are promptly degraded. Twenty chloroplast proteolytic machineries have been characterized to date. Specifically, processing peptidases and energy-driven processive proteases are the major players in chloroplast proteome biogenesis, remodeling, and maintenance. Recently identified putative proteases are potential regulators of photosynthetic functions. Here we provide an updated, comprehensive overview of chloroplast protein degradation machineries and discuss their importance for photosynthesis. Wherever possible, we also provide structural insights into chloroplast proteases that implement regulated proteolysis of substrate proteins/peptides.

    DOI: 10.1016/j.molp.2016.08.005

    Web of Science

    PubMed

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  • VIPP1 Has a Disordered C-Terminal Tail Necessary for Protecting Photosynthetic Membranes against Stress 国際誌

    Zhang, Lingang, Kondo, Hideki, Kamikubo, Hironari, Kataoka, Mikio, Sakamoto, Wataru

    Plant Physiology   171 ( 3 )   1983 - 1995   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Society of Plant Biologists ({ASPB})  

    Integrity of biomembranes is vital to living organisms. In bacteria, PspA is considered to act as repairing damaged membrane by forming large supercomplexes in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Vulnerable to oxidative stress, photosynthetic organisms also contain a PspA ortholog called VIPP1, which has an additional C-terminal tail (Vc). In this study, Vc was shown to coincide with an intrinsically disordered region, and the role of VIPP1 in membrane protection against stress was investigated. We visualized VIPP1 by fusing it to GFP (VIPP1-GFP that fully complemented lethal vipp1 mutations), and investigated its behavior in vivo with live imaging. The intrinsically disordered nature of Vc enabled VIPP1 to form what appeared to be functional particles along envelopes, whereas the deletion of Vc caused excessive association of the VIPP1 particles, preventing their active movement for membrane protection. Expression of VIPP1 lacking Vc complemented vipp1 mutation, but exhibited sensitivity to heat shock stress. Conversely, transgenic plants over-expressing VIPP1 showed enhanced tolerance against heat shock, suggesting that Vc negatively regulates VIPP1 particle association and acts in maintaining membrane integrity. Our data thus indicate that VIPP1 is involved in the maintenance of photosynthetic membranes. During evolution, chloroplasts have acquired enhanced tolerance against membrane stress by incorporating a disordered C-terminal tail into VIPP1.

    DOI: 10.1104/pp.16.00532

    Web of Science

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  • Sorghum Ionomics Reveals the Functional SbHMA3a Allele that Limits Excess Cadmium Accumulation in Grains.

    Fiona Wacera Wahinya, Kiyoshi Yamazaki, Zihuan Jing, Tsuneaki Takami, Takehiro Kamiya, Hiromi Kajiya-Kanegae, Hideki Takanashi, Hiroyoshi Iwata, Nobuhiro Tsutsumi, Toru Fujiwara, Wataru Sakamoto

    Plant & cell physiology   63 ( 5 )   713 - 728   2022年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Understanding uptake and redistribution of essential minerals or sequestering of toxic elements is important for optimized crop production. Although the mechanisms controlling mineral transport have been elucidated in rice and other species, little is understood in sorghum-an important C4 cereal crop. Here, we assessed the genetic factors that govern grain ionome profiles in sorghum using recombinant inbred lines (RILs) derived from a cross between BTx623 and NOG (Takakibi). Pairwise correlation and clustering analysis of 22 elements, measured in sorghum grains harvested under greenhouse conditions, indicated that the parental lines, as well as the RILs, show different ionomes. In particular, BTx623 accumulated significantly higher levels of cadmium (Cd) than NOG, because of differential root-to-shoot translocation factors between the two lines. Quantitative trait locus (QTL) analysis revealed a prominent QTL for grain Cd concentration on chromosome 2. Detailed analysis identified SbHMA3a, encoding a P1B-type ATPase heavy metal transporter, as responsible for low Cd accumulation in grains; the NOG allele encoded a functional HMA3 transporter (SbHMA3a-NOG) whose Cd-transporting activity was confirmed by heterologous expression in yeast. BTx623 possessed a truncated, loss-of-function SbHMA3a allele. The functionality of SbHMA3a in NOG was confirmed by Cd concentrations of F2 grains derived from the reciprocal cross, in which the NOG allele behaved in a dominant manner. We concluded that SbHMA3a-NOG is a Cd transporter that sequesters excess Cd in root tissues, as shown in other HMA3s. Our findings will facilitate the isolation of breeding cultivars with low Cd in grains or in exploiting high-Cd cultivars for phytoremediation.

    DOI: 10.1093/pcp/pcac035

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  • Genetic analysis of chlorophyll synthesis and degradation regulated by BALANCE of CHLOROPHYLL METABOLISM. 国際誌

    Hiroshi Yamatani, Takeshi Ito, Kenji Nishimura, Tetsuya Yamada, Wataru Sakamoto, Makoto Kusaba

    Plant physiology   189 ( 1 )   419 - 432   2022年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Chlorophyll (Chl) serves a number of essential functions, capturing and converting light energy as a component of photosystem supercomplexes. Chl degradation during leaf senescence is also required for adequate degeneration of chloroplasts and salvaging of nutrients from senescent leaves. In this study, we performed genetic analysis to determine the functions of BALANCE of CHLOROPHYLL METABOLISM1 (BCM1) and BCM2, which control Chl levels by regulating synthesis and degradation, and STAY-GREEN (SGR)1 (also known as NON-YELLOWING1 [NYE1]) and SGR2, which encode Mg-dechelatase and catalyze Chl a degradation in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Analysis of bcm1 bcm2 revealed that both BCM1 and BCM2 are involved in the regulation of Chl levels in presenescent leaves and Chl degradation in senescing leaves. Analysis of bcm1 bcm2 nye1 nye2 suggested that BCMs repress Chl-degrading activity in both presenescent and senescing leaves by regulating SGR activity. Furthermore, transactivation analysis and chromatin immunoprecipitation (ChIP) assay revealed that GOLDEN2-LIKE1 (GLK1), a central transcription factor regulating the expression of genes encoding photosystem-related proteins, such as light-harvesting Chl a/b-binding proteins (LHCPs), directly regulates the transcription of BCM1. LHCPs are stabilized by Chl binding, suggesting that GLKs control the amount of LHCP through transcriptional and post-translational regulation via BCM-mediated Chl-level regulation. Meanwhile, we generated a mutant of the BCM ortholog in lettuce (Lactuca sativa) by genome editing and found that it showed an early yellowing phenotype, but only a slight reduction in Chl in presenescent leaves. Thus, this study revealed a conserved but slightly diversified regulation of Chl and LHCP levels via the GLK-BCM pathway in eudicots.

    DOI: 10.1093/plphys/kiac059

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  • DOMINANT AWN INHIBITOR Encodes the ALOG Protein Originating from Gene Duplication and Inhibits AWN Elongation by Suppressing Cell Proliferation and Elongation in Sorghum.

    Hideki Takanashi, Hiromi Kajiya-Kanegae, Asuka Nishimura, Junko Yamada, Motoyuki Ishimori, Masaaki Kobayashi, Kentaro Yano, Hiroyoshi Iwata, Nobuhiro Tsutsumi, Wataru Sakamoto

    Plant & cell physiology   2022年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The awn, a needle-like structure extending from the tip of the lemma in grass species, plays a role in environmental adaptation and fitness. In some crops, awns appear to have been eliminated during domestication. Although numerous genes involved in awn development have been identified, several dominant genes that eliminate awns are also known to exist. For example, in sorghum (Sorghum bicolor), the dominant awn-inhibiting gene has been known since 1921; however, its molecular features remain uncharacterized. In this study, we conducted quantitative trait locus analysis and a genome-wide association study of awn-related traits in sorghum and identified DOMINANT AWN INHIBITOR (DAI), which encodes the ALOG family protein on chromosome 3. DAI appeared to be present in most awnless sorghum cultivars, likely because of its effectiveness. Detailed analysis of the ALOG protein family in cereals revealed that DAI originated from a duplication of its twin paralog (DAIori) on chromosome 10. Observations of immature awns in near-isogenic lines revealed that DAI inhibits awn elongation by suppressing both cell proliferation and elongation. We also found that only DAI gained a novel function to inhibit awn elongation through an awn-specific expression pattern distinct from that of DAIori. Interestingly, heterologous expression of DAI with its own promoter in rice inhibited awn elongation in the awned cultivar Kasalath. We found that DAI originated from gene duplication, providing an interesting example of gain-of-function that occurs only in sorghum but shares its functionality with rice and sorghum.

    DOI: 10.1093/pcp/pcac057

    PubMed

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  • Functional division of f-type and m-type thioredoxins to regulate the Calvin cycle and cyclic electron transport around photosystem I.

    Yuki Okegawa, Wataru Sakamoto, Ken Motohashi

    Journal of plant research   2022年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Redox regulation of chloroplast proteins is necessary to adjust photosynthetic performance with changes in light. The thioredoxin (Trx) system plays a central role in this process. Chloroplast-localized classical Trx is a small redox-active protein that regulates many target proteins by reducing their disulfide bonds in a light-dependent manner. Arabidopsis thaliana mutants lacking f-type Trx (trx f1f2) or m-type Trx (trx m124-2) have been reported to show delayed reduction of Calvin cycle enzymes. As a result, the trx m124-2 mutant exhibits growth defects. Here, we characterized a quintuple mutant lacking both Trx f and Trx m to investigate the functional complementarity of Trx f and Trx m. The trx f1f2 m124-2 quintuple mutant was newly obtained by crossing, and is analyzed here for the first time. The growth defects of the trx m124-2 mutant were not enhanced by the lack of Trx f. In contrast, deficiencies of both Trxs additively suppressed the reduction of Calvin cycle enzymes, resulting in a further delay in the initiation of photosynthesis. Trx f appeared to be necessary for the rapid activation of the Calvin cycle during the early induction of photosynthesis. To perform effective photosynthesis, plants seem to use both Trxs in a coordinated manner to activate carbon fixation reactions. In contrast, the PROTON GRADIENT REGULATION 5 (PGR5)-dependent cyclic electron transport around photosystem I was regulated by Trx m, but not by Trx f. Lack of Trx f did not affect the activity and regulation of the PGR5-dependent pathway. Trx f may have a higher specificity for target proteins, whereas Trx m has a variety of target proteins to regulate overall photosynthesis and other metabolic reactions in the chloroplasts.

    DOI: 10.1007/s10265-022-01388-7

    PubMed

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  • Maintaining the Chloroplast Redox Balance Through the PGR5-Dependent Pathway and the Trx System is Required for Light-Dependent Activation of Photosynthetic Reactions.

    Yuki Okegawa, Natsuki Tsuda, Wataru Sakamoto, Ken Motohashi

    Plant & cell physiology   63 ( 1 )   92 - 103   2021年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Light-dependent activation of chloroplast enzymes is required for the rapid induction of photosynthesis after a shift from dark to light. The thioredoxin (Trx) system plays a central role in this process. In chloroplasts, the Trx system consists of two pathways: the ferredoxin (Fd)/Trx pathway and the NADPH-Trx reductase C (NTRC) pathway. In Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) mutants defective in either pathway, photoreduction of thiol enzymes was impaired, resulting in decreased carbon fixation. The close relationship between the Fd/Trx pathway and PROTON GRADIENT REGULATION 5 (PGR5)-dependent photosystem I cyclic electron transport (PSI CET) in the induction of photosynthesis was recently elucidated. However, how the PGR5-dependent pathway is involved in the NTRC pathway is unclear, although NTRC has been suggested to physically interact with PGR5. In this study, we analyzed Arabidopsis mutants lacking either the PGR5 or the NADH dehydrogenase-like (NDH)-dependent PSI CET pathway in the ntrc mutant background. The ntrc pgr5 double mutant suppressed both the growth defects and the high non-photochemical quenching (NPQ) phenotype of the ntrc mutant when grown under long-day conditions. By contrast, inactivation of NDH activity with the chlororespiratory reduction 2-2 (crr2-2) mutant failed to suppress either phenotype. We discovered that the phenotypic rescue of ntrc by pgr5 is caused by the partial restoration of Trx-dependent reduction of thiol enzymes during the induction of photosynthesis. These results suggest that electron partitioning to the PGR5-dependent pathway and the Trx system needs to be properly regulated for activation of the Calvin-Benson-Bassham cycle enzymes during the induction of photosynthesis.

    DOI: 10.1093/pcp/pcab148

    PubMed

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  • Mutations in a Golden2-Like Gene Cause Reduced Seed Weight in Barley albino lemma 1 Mutants

    Shin Taketa, Momoko Hattori, Tsuneaki Takami, Eiko Himi, Wataru Sakamoto

    Plant and Cell Physiology   62 ( 3 )   447 - 457   2021年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press ({OUP})  

    The albino lemma 1 (alm1) mutants of barley (Hordeum vulgare L.) exhibit obvious chlorophyll-deficient hulls. Hulls are seed-enclosing tissues on the spike, consisting of the lemma and palea. The alm1 phenotype is also expressed in the pericarp, culm nodes and basal leaf sheaths, but leaf blades and awns are normal green. A single recessive nuclear gene controls tissue-specific alm1 phenotypic expression. Positional cloning revealed that the ALM1 gene encodes a Golden 2-like (GLK) transcription factor, HvGLK2, belonging to the GARP subfamily of Myb transcription factors. This finding was validated by genetic evidence indicating that all 10 alm1 mutants studied had a lesion in functionally important regions of HvGLK2, including the three alpha-helix domains, an AREAEAA motif and the GCT box. Transmission electron microscopy revealed that, in lemmas of the alm1.g mutant, the chloroplasts lacked thylakoid membranes, instead of stacked thylakoid grana in wild-type chloroplasts. Compared with wild type, alm1.g plants showed similar levels of leaf photosynthesis but reduced spike photosynthesis by 34%. The alm1.g mutant and the alm1.a mutant showed a reduction in 100-grain weight by 15.8% and 23.1%, respectively. As in other plants, barley has HvGLK2 and a paralog, HvGLK1. In flag leaves and awns, HvGLK2 and HvGLK1 are expressed at moderate levels, but in hulls, HvGLK1 expression was barely detectable compared with HvGLK2. Barley alm1/Hvglk2 mutants exhibit more severe phenotypes than glk2 mutants of other plant species reported to date. The severe alm1 phenotypic expression in multiple tissues indicates that HvGLK2 plays some roles that are nonredundant with HvGLK1.

    DOI: 10.1093/pcp/pcab001

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  • With Greetings and Hope for a Recoverable 2021: From the PCP Editor-In-Chief

    Wataru Sakamoto

    Plant and Cell Physiology   62 ( 2 )   219 - 221   2021年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press ({OUP})  

    DOI: 10.1093/pcp/pcab005

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  • Editorial Feature: Meet the PCP Editor-In-Chief—Wataru Sakamoto

    Wataru Sakamoto

    Plant and Cell Physiology   62 ( 2 )   222 - 223   2021年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press ({OUP})  

    DOI: 10.1093/pcp/pcab003

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  • Genetic dissection of QTLs associated with spikelet-related traits and grain size in sorghum. 国際誌

    Hideki Takanashi, Mitsutoshi Shichijo, Lisa Sakamoto, Hiromi Kajiya-Kanegae, Hiroyoshi Iwata, Wataru Sakamoto, Nobuhiro Tsutsumi

    Scientific reports   11 ( 1 )   9398 - 9398   2021年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Although spikelet-related traits such as size of anther, spikelet, style, and stigma are associated with sexual reproduction in grasses, no QTLs have been reported in sorghum. Additionally, there are only a few reports on sorghum QTLs related to grain size, such as grain length, width, and thickness. In this study, we performed QTL analyses of nine spikelet-related traits (length of sessile spikelet, pedicellate spikelet, pedicel, anther, style, and stigma; width of sessile spikelet and stigma; and stigma pigmentation) and six grain-related traits (length, width, thickness, length/width ratio, length/thickness ratio, and width/thickness ratio) using sorghum recombinant inbred lines. We identified 36 and 7 QTLs for spikelet-related traits and grain-related traits, respectively, and found that most sorghum spikelet organ length- and width-related traits were partially controlled by the dwarf genes Dw1 and Dw3. Conversely, we found that these Dw genes were not strongly involved in the regulation of grain size. The QTLs identified in this study aid in understanding the genetic basis of spikelet- and grain-related traits in sorghum.

    DOI: 10.1038/s41598-021-88917-x

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  • Phos-tag-based approach to study protein phosphorylation in the thylakoid membrane. 国際誌

    Keiji Nishioka, Yusuke Kato, Shin-Ichiro Ozawa, Yuichiro Takahashi, Wataru Sakamoto

    Photosynthesis research   147 ( 1 )   107 - 124   2021年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Protein phosphorylation is a fundamental post-translational modification in all organisms. In photoautotrophic organisms, protein phosphorylation is essential for the fine-tuning of photosynthesis. The reversible phosphorylation of the photosystem II (PSII) core and the light-harvesting complex of PSII (LHCII) contribute to the regulation of photosynthetic activities. Besides the phosphorylation of these major proteins, recent phosphoproteomic analyses have revealed that several proteins are phosphorylated in the thylakoid membrane. In this study, we utilized the Phos-tag technology for a comprehensive assessment of protein phosphorylation in the thylakoid membrane of Arabidopsis. Phos-tag SDS-PAGE enables the mobility shift of phosphorylated proteins compared with their non-phosphorylated isoform, thus differentiating phosphorylated proteins from their non-phosphorylated isoforms. We extrapolated this technique to two-dimensional (2D) SDS-PAGE for detecting protein phosphorylation in the thylakoid membrane. Thylakoid proteins were separated in the first dimension by conventional SDS-PAGE and in the second dimension by Phos-tag SDS-PAGE. In addition to the isolation of major phosphorylated photosynthesis-related proteins, 2D Phos-tag SDS-PAGE enabled the detection of several minor phosphorylated proteins in the thylakoid membrane. The analysis of the thylakoid kinase mutants demonstrated that light-dependent protein phosphorylation was mainly restricted to the phosphorylation of the PSII core and LHCII proteins. Furthermore, we assessed the phosphorylation states of the structural domains of the thylakoid membrane, grana core, grana margin, and stroma lamella. Overall, these results demonstrated that Phos-tag SDS-PAGE is a useful biochemical tool for studying in vivo protein phosphorylation in the thylakoid membrane protein.

    DOI: 10.1007/s11120-020-00803-1

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  • Phototropin- and photosynthesis-dependent mitochondrial positioning in Arabidopsis thaliana mesophyll cells. 国際誌

    Md Sayeedul Islam, Toan Van Nguyen, Wataru Sakamoto, Shingo Takagi

    Journal of integrative plant biology   62 ( 9 )   1352 - 1371   2020年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Mitochondria are frequently observed in the vicinity of chloroplasts in photosynthesizing cells, and this association is considered necessary for their metabolic interactions. We previously reported that, in leaf palisade cells of Arabidopsis thaliana, mitochondria exhibit blue-light-dependent redistribution together with chloroplasts, which conduct accumulation and avoidance responses under the control of blue-light receptor phototropins. In this study, precise motility analyses by fluorescent microscopy revealed that the individual mitochondria in palisade cells, labeled with green fluorescent protein, exhibit typical stop-and-go movement. When exposed to blue light, the velocity of moving mitochondria increased in 30 min, whereas after 4 h, the frequency of stoppage of mitochondrial movement markedly increased. Using different mutant plants, we concluded that the presence of both phototropin1 and phototropin2 is necessary for the early acceleration of mitochondrial movement. On the contrary, the late enhancement of stoppage of mitochondrial movement occurs only in the presence of phototropin2 and only when intact photosynthesis takes place. A plasma-membrane ghost assay suggested that the stopped mitochondria are firmly adhered to chloroplasts. These results indicate that the physical interaction between mitochondria and chloroplasts is cooperatively mediated by phototropin2- and photosynthesis-dependent signals. The present study might add novel regulatory mechanism for light-dependent plant organelle interactions.

    DOI: 10.1111/jipb.12910

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  • A 2020 Vision of the Next Four Years—From the PCP’s New Editor-in-Chief

    Wataru Sakamoto

    Plant and Cell Physiology   61 ( 4 )   671 - 672   2020年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press ({OUP})  

    DOI: 10.1093/pcp/pcaa032

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  • Overexpression of BUNDLE SHEATH DEFECTIVE 2 improves the efficiency of photosynthesis and growth in Arabidopsis. 国際誌

    Florian A Busch, Jun Tominaga, Masato Muroya, Norihiko Shirakami, Shunichi Takahashi, Wataru Yamori, Takuya Kitaoka, Sara E Milward, Kohji Nishimura, Erika Matsunami, Yosuke Toda, Chikako Higuchi, Atsuko Muranaka, Tsuneaki Takami, Shunsuke Watanabe, Toshinori Kinoshita, Wataru Sakamoto, Atsushi Sakamoto, Hiroshi Shimada

    The Plant journal : for cell and molecular biology   102 ( 1 )   129 - 137   2020年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Bundle Sheath Defective 2, BSD2, is a stroma-targeted protein initially identified as a factor required for the biogenesis of ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO) in maize. Plants and algae universally have a homologous gene for BSD2 and its deficiency causes a RuBisCO-less phenotype. As RuBisCO can be the rate-limiting step in CO2 assimilation, the overexpression of BSD2 might improve photosynthesis and productivity through the accumulation of RuBisCO. To examine this hypothesis, we produced BSD2 overexpression lines in Arabidopsis. Compared with wild type, the BSD2 overexpression lines BSD2ox-2 and BSD2ox-3 expressed 4.8-fold and 8.8-fold higher BSD2 mRNA, respectively, whereas the empty-vector (EV) harbouring plants had a comparable expression level. The overexpression lines showed a significantly higher CO2 assimilation rate per available CO2 and productivity than EV plants. The maximum carboxylation rate per total catalytic site was accelerated in the overexpression lines, while the number of total catalytic sites and RuBisCO content were unaffected. We then isolated recombinant BSD2 (rBSD2) from E. coli and found that rBSD2 reduces disulfide bonds using reductants present in vivo, for example glutathione, and that rBSD2 has the ability to reactivate RuBisCO that has been inactivated by oxidants. Furthermore, 15% of RuBisCO freshly isolated from leaves of EV was oxidatively inactivated, as compared with 0% in BSD2-overexpression lines, suggesting that the overexpression of BSD2 maintains RuBisCO to be in the reduced active form in vivo. Our results demonstrated that the overexpression of BSD2 improves photosynthetic efficiency in Arabidopsis and we conclude that it is involved in mediating RuBisCO activation.

    DOI: 10.1111/tpj.14617

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  • High temperature causes breakdown of S haplotype-dependent stigmatic self-incompatibility in self-incompatible Arabidopsis thaliana. 国際誌

    Masaya Yamamoto, Kenji Nishimura, Hiroyasu Kitashiba, Wataru Sakamoto, Takeshi Nishio

    Journal of experimental botany   70 ( 20 )   5745 - 5751   2019年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Commercial seeds of Brassicaceae vegetable crops are mostly F1 hybrids, the production of which depends on self-incompatibility during pollination. Self-incompatibility is known to be weakened by exposure to elevated temperatures, which may compromise future breeding and seed production. In the Brassicaceae, self-incompatibility is controlled by two genes, SRK and SCR, which function as female and male determinants of recognition specificity, respectively. However, the molecular mechanisms underlying the breakdown of self-incompatibility under high temperature are poorly understood. In this study, we examined the self-incompatibility phenotypes of self-incompatible Arabidopsis thaliana SRK-SCR transformants under normal (23 °C) and elevated (29 °C) temperatures. Exposure to elevated temperature caused defects in the stigmatic, but not the pollen, self-incompatibility response. In addition, differences in the response to elevated temperature were observed among different S haplotypes. Subcellular localization revealed that high temperature disrupted the targeting of SRK to the plasma membrane. SRK localization in plants transformed with different S haplotypes corresponded to their self-incompatibility phenotypes, further indicating that defects in SRK localization were responsible for the breakdown in the self-incompatibility response at high temperature. Our results provide new insights into the causes of instability in self-incompatibility phenotypes.

    DOI: 10.1093/jxb/erz343

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  • Photosynthetic Responses to High Temperature and Strong Light Suggest Potential Post-flowering Drought Tolerance of Sorghum Japanese Landrace Takakibi.

    Norikazu Ohnishi, Fiona Wacera W, Wataru Sakamoto

    Plant & cell physiology   60 ( 9 )   2086 - 2099   2019年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] is a C4 crop known to be adaptable to harsh environments such as those under high temperature and water deficit. In this study, we focused on a Japanese sorghum landrace Takakibi (NOG) and employed chlorophyll fluorescence measurements to assess its response to environmental stress. Comparison of photosynthetic rate evaluated using two parameters (effective quantum yield and electron transfer rate) indicated that NOG showed less activity than BTx623 in the pre-flowering stage, which was consistent with the higher susceptibility of NOG seedlings to drought than BTx623. The observed differences in photosynthetic activity between the two cultivars were detectable without drought conditions on days with high temperature and strong light. Interestingly, the photosynthetic activity of NOG leaves in stress conditions increased soon after heading, and the trend was similar to that in BTx642, a well-characterized post-flowering drought-tolerant cultivar. In contrast, BTx623 showed a gradual decline in photosynthetic rate. Thus, we inferred that Japanese Takakibi has the potential to show pre-flowering drought susceptibility and post-flowering drought tolerance, through which it adapts to local climates with high temperature and strong light at harvest.

    DOI: 10.1093/pcp/pcz107

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  • Impaired PSII Proteostasis Promotes Retrograde Signaling via Salicylic Acid. 国際誌

    Jianli Duan, Keun Pyo Lee, Vivek Dogra, Siyuan Zhang, Kaiwei Liu, Carlos Caceres-Moreno, Shanshan Lv, Weiman Xing, Yusuke Kato, Wataru Sakamoto, Renyi Liu, Alberto P Macho, Chanhong Kim

    Plant physiology   180 ( 4 )   2182 - 2197   2019年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Society of Plant Biologists ({ASPB})  

    Photodamage of the PSII reaction center (RC) is an inevitable process in an oxygen-rich environment. The damaged PSII RC proteins (Dam-PSII) undergo degradation via the thylakoid membrane-bound FtsH metalloprotease, followed by posttranslational assembly of PSII. While the effect of Dam-PSII on gene regulation is described for cyanobacteria, its role in land plants is largely unknown. In this study, we reveal an intriguing retrograde signaling pathway by using the Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) yellow variegated2-9 mutant, which expresses a mutated FtsH2 (FtsH2G267D) metalloprotease, specifically impairing its substrate-unfolding activity. This lesion leads to the perturbation of PSII protein homeostasis (proteostasis) and the accumulation of Dam-PSII. Subsequently, this results in an up-regulation of salicylic acid (SA)-responsive genes, which is abrogated by inactivation of either an SA transporter in the chloroplast envelope membrane or extraplastidic SA signaling components as well as by removal of SA. These results suggest that the stress hormone SA, which is mainly synthesized via the chloroplast isochorismate pathway in response to the impaired PSII proteostasis, mediates the retrograde signaling. These findings reinforce the emerging view of chloroplast function toward plant stress responses and suggest SA as a potential plastid factor mediating retrograde signaling.

    DOI: 10.1104/pp.19.00483

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  • Targeted proteome analysis of microalgae under high-light conditions by optimized protein extraction of photosynthetic organisms.

    Masakazu Toyoshima, Masumi Sakata, Kazuki Ohnishi, Yuma Tokumaru, Yusuke Kato, Ryutaro Tokutsu, Wataru Sakamoto, Jun Minagawa, Fumio Matsuda, Hiroshi Shimizu

    Journal of bioscience and bioengineering   127 ( 3 )   394 - 402   2019年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier {BV}  

    Cell disruption and protein solubilization protocols for the relative quantification of individual subunits in photosystems were developed for photosynthetic organisms including cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803, green-algae Chlamydomonas reinhardtii, and seed plant Arabidopsis thaliana. The optimal methods for the disruption of Chlamydomonas, Synechocystis, and Arabidopsis cells were sonication, microbeads (Φ approximately 0.1 mm), and large beads (Φ = 5.0 mm), respectively. Extraction of the total proteins exceeded 90% using each optimal cell disruption method. Solubilization efficiency of membrane proteins was improved by the phase transfer surfactant (PTS) method. Ninety seven and 114 proteins from Chlamydomonas and Synechocystis, respectively, including membrane proteins such as photosystem proteins, ATP synthase, and NADH dehydrogenase, were successfully analyzed by nano-liquid chromatography tandem mass spectrometry. These results also indicated the improved efficiency of solubilization and trypsin digestion using PTS buffer. The results of the relative quantitative evaluation of photosystem subunits in Chlamydomonas and Synechocystis grown under high-light conditions were consistent with those of previous studies. Thus, the optimal cell disruption and PTS methods allow for comprehensive relative quantitative proteome analysis of photosynthetic organisms. Additionally, NdhD1 and NdhF1, which are NDH-1 subunit homologs, were increased under high-light conditions, suggesting that the NDH-1L complex, including NdhD1 and NdhF1, is increased under high-light conditions. The relative quantitative proteome analysis of individual subunits indicates the diverse functions of NDH-1 protein.

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2018.09.001

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  • Phosphorylation of the Chloroplastic Metalloprotease FtsH in Arabidopsis Characterized by Phos-Tag SDS-PAGE. 国際誌

    Yusuke Kato, Wataru Sakamoto

    Frontiers in plant science   10   1080 - 1080   2019年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    FtsH is an essential ATP-dependent metalloprotease for protein quality control in the thylakoid membrane of Arabidopsis thaliana chloroplasts. It is required for chloroplast development during leaf growth, and particularly for the specific degradation of photo-damaged D1 protein in the photosystem II (PSII) complex to maintain photosynthesis activity. In the thylakoid membrane, the reversible phosphorylation of proteins is known to control the activity and remodeling of photosynthetic complexes, and previous studies implicate that FtsH is also phosphorylated. We therefore assessed the phosphorylation status of FtsH and its possible role in the regulatory mechanism in this study. The phosphorylation level of FtsHs that compose the FtsH heterohexameric complex was investigated by phosphate-affinity gel electrophoresis using a Phos-Tag molecule. Phos-tag SDS-PAGE of thylakoid proteins and subsequent immunoblot analysis showed that both type A (FtsH1/5) and type B (FtsH2/8) subunits were separable into phosphorylated and non-phosphorylated forms. Neither different light conditions nor the lack of two major thylakoid kinases, STN7 and STN8, resulted in any clear difference in FtsH phosphorylation, suggesting that this process is independent of the light-dependent regulation of photosynthesis-related proteins. Site-directed mutagenesis of putatively phosphorylated Ser or Thr residues into Ala demonstrated that Ser-212 may play a role in FtsH stability in the thylakoid membranes. Different phosphorylation status of FtsH oligomers analyzed by two-dimensional clear-native/Phos-tag SDS-PAGE implied that phosphorylation partially affects FtsH complex formation or its stability.

    DOI: 10.3389/fpls.2019.01080

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  • Cellular Dynamics: Cellular Systems in the Time Domain. 国際誌

    Dan Szymanski, Diane Bassham, Teun Munnik, Wataru Sakamoto

    Plant physiology   176 ( 1 )   12 - 15   2018年1月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1104/pp.17.01777

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  • Selective Elimination of Membrane-Damaged Chloroplasts via Microautophagy 国際誌

    Nakamura, Sakuya, Hidema, Jun, Sakamoto, Wataru, Ishida, Hiroyuki, Izumi, Masanori

    Plant Physiology   177 ( 3 )   1007 - 1026   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Society of Plant Biologists ({ASPB})  

    Plant chloroplasts constantly accumulate damage caused by visible wavelengths of light during photosynthesis. Our previous study revealed that entire photodamaged chloroplasts are subjected to vacuolar digestion through an autophagy process termed chlorophagy; however, how this process is induced and executed remained poorly understood. In this study, we monitored intracellular induction of chlorophagy in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) leaves and found that mesophyll cells damaged by high visible light displayed abnormal chloroplasts with a swollen shape and 2.5 times the volume of normal chloroplasts. In wild-type plants, the activation of chlorophagy decreased the number of swollen chloroplasts. In the autophagy-deficient autophagy mutants, the swollen chloroplasts persisted, and dysfunctional chloroplasts that had lost chlorophyll fluorescence accumulated in the cytoplasm. Chloroplast swelling and subsequent induction of chlorophagy were suppressed by the application of exogenous mannitol to increase the osmotic pressure outside chloroplasts or by overexpression of VESICLE INDUCING PROTEIN IN PLASTID1, which maintains chloroplast envelope integrity. Microscopic observations of autophagy-related membranes showed that swollen chloroplasts were partly surrounded by autophagosomal structures and were engulfed directly by the tonoplast, as in microautophagy. Our results indicate that an elevation in osmotic potential inside the chloroplast due to high visible light-derived envelope damage results in chloroplast swelling and serves as an induction factor for chlorophagy, and this process mobilizes entire chloroplasts via tonoplast-mediated sequestering to avoid the cytosolic accumulation of dysfunctional chloroplasts.

    DOI: 10.1104/pp.18.00444

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  • Chloroplast DNA Dynamics: Copy Number, Quality Control and Degradation

    Sakamoto, Wataru, Takami, Tsuneaki

    Plant and Cell Physiology   59 ( 6 )   1120 - 1127   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Endosymbiotically originated chloroplast DNA (cpDNA) encodes part of the genetic information needed to fulfill chloroplast function, including fundamental processes such as photosynthesis. In the last two decades, advances in genome analysis led to the identification of a considerable number of cpDNA sequences from various species. While these data provided the consensus features of cpDNA organization and chloroplast evolution in plants, how cpDNA is maintained through development and is inherited remains to be fully understood. In particular, the fact that cpDNA exists as multiple copies despite its limited genetic capacity raises the important question of how copy number is maintained or whether cpDNA is subjected to quantitative fluctuation or even developmental degradation. For example, cpDNA is abundant in leaves, where it forms punctate structures called nucleoids, which seemingly alter their morphologies and numbers depending on the developmental status of the chloroplast. In this review, we summarize our current understanding of 'cpDNA dynamics', focusing on the changes in DNA abundance. A special focus is given to the cpDNA degradation mechanism, which appears to be mediated by Defective in Pollen organelle DNA degradation 1 (DPD1), a recently discovered organelle exonuclease. The physiological significance of cpDNA degradation in flowering plants is also discussed.

    DOI: 10.1093/pcp/pcy084

    Web of Science

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  • Taiwan-Japan Plant Biology 2017 Spotlight Issue: From Light Signals/Signaling to Photosynthesis and Chloroplast Development

    Nishimura, Kenji, Matsushita, Tomonao, Shikanai, Toshiharu, Sakamoto, Wataru

    Plant and Cell Physiology   59 ( 6 )   1099 - 1103   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcy077

    Web of Science

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  • Impairment of Lhca4, a subunit of LHCI, causes high accumulation of chlorophyll and the stay-green phenotype in rice 国際誌

    Yamatani, Hiroshi, Kohzuma, Kaori, Nakano, Michiharu, Takami, Tsuneaki, Kato, Yusuke, Hayashi, Yoriko, Monden, Yuki, Okumoto, Yutaka, Abe, Tomoko, Kumamaru, Toshihiro, Tanaka, Ayumi, Sakamoto, Wataru, Kusabal, Makoto

    Journal of Experimental Botany   69 ( 5 )   1027 - 1035   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Chlorophyll is an essential molecule for acquiring light energy during photosynthesis. Mutations that result in chlorophyll retention during leaf senescence are called 'stay-green' mutants. One of the several types of stay-green mutants, Type E, accumulates high levels of chlorophyll in the pre-senescent leaves, resulting in delayed yellowing. We isolated delayed yellowing1-1 (dye1-1), a rice mutant whose yellowing is delayed in the field. dye1-1 accumulated more chlorophyll than the wild-type in the pre-senescent and senescent leaves, but did not retain leaf functionality in the 'senescent green leaves', suggesting that dye1-1 is a Type E stay-green mutant. Positional cloning revealed that DYE1 encodes Lhca4, a subunit of the light-harvesting complex I (LHCI). In dye1-1, amino acid substitution occurs at the location of a highly conserved amino acid residue involved in pigment binding; indeed, a severely impaired structure of the PSI-LHCI super-complex in dye1-1 was observed in a blue native PAGE analysis. Nevertheless, the biomass and carbon assimilation rate of dye1-1 were comparable to those in the wild-type. Interestingly, Lhcb1, a trimeric LHCII protein, was highly accumulated in dye1-1, in the chlorophyll-protein complexes. The high accumulation of LHCII in the LHCI mutant dye1 suggests a novel functional interaction between LHCI and LHCII.

    DOI: 10.1093/jxb/erx468

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  • Overexpression of the protein disulfide isomerase AtCYO1 in chloroplasts slows dark-induced senescence in Arabidopsis 国際誌

    Tominaga, Jun, Nakahara, Yasutoshi, Horikawa, Daisuke, Tanaka, Ayumi, Kondo, Maki, Kamei, Yasuhiro, Takami, Tsuneaki, Sakamoto, Wataru, Unno, Kazutoshi, Sakamoto, Atsushi, Shimada, Hiroshi

    Bmc Plant Biology   18 ( 1 )   80 - 80   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    BACKGROUND: Chlorophyll breakdown is the most obvious sign of leaf senescence. The chlorophyll catabolism pathway and the associated proteins/genes have been identified in considerable detail by genetic approaches combined with stay-green phenotyping. Arabidopsis CYO1 (AtCYO1), a protein disulfide reductase/isomerase localized in the thylakoid membrane, is hypothesized to assemble the photosystem by interacting with cysteine residues of the subunits. RESULTS: In this study, we report that ectopic overexpression of AtCYO1 in leaves induces a stay-green phenotype during darkness, where oxidative conditions favor catabolism. In AtCYO1ox leaves, Fv/Fm and both chlorophyll a and chlorophyll b content remained high during dark-induced senescence. The thylakoid ultrastructure was preserved for a longer time in AtCYO1ox leaves than in wild type leaves. AtCYO1ox leaves maintained thylakoid chlorophyll-binding proteins associated with both PSII (D1, D2, CP43, CP47, LHCB2, and Cyt f) and PSI (PSA-A/B), as well as stromal proteins (Rubisco and ferredoxin-NADP+ reductase). AtCYO1ox did not affect senescence-inducible gene expression for chlorophyll catabolism or accumulation of chlorophyll catabolites. CONCLUSIONS: Our results suggest that ectopic overexpression of AtCYO1 had a negative impact on the initiation of chlorophyll degradation and proteolysis within chloroplasts. Our findings cast new light on the redox regulation of protein disulfide bonds for the maintenance of functional chloroplasts.

    DOI: 10.1186/s12870-018-1294-5

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  • FtsH Protease in the Thylakoid Membrane: Physiological Functions and the Regulation of Protease Activity. 国際誌

    Yusuke Kato, Wataru Sakamoto

    Frontiers in plant science   9   855 - 855   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Protein homeostasis in the thylakoid membranes is dependent on protein quality control mechanisms, which are necessary to remove photodamaged and misfolded proteins. An ATP-dependent zinc metalloprotease, FtsH, is the major thylakoid membrane protease. FtsH proteases in the thylakoid membranes of Arabidopsis thaliana form a hetero-hexameric complex consisting of four FtsH subunits, which are divided into two types: type A (FtsH1 and FtsH5) and type B (FtsH2 and FtsH8). An increasing number of studies have identified the critical roles of FtsH in the biogenesis of thylakoid membranes and quality control in the photosystem II repair cycle. Furthermore, the involvement of FtsH proteolysis in a singlet oxygen- and EXECUTER1-dependent retrograde signaling mechanism has been suggested recently. FtsH is also involved in the degradation and assembly of several protein complexes in the photosynthetic electron-transport pathways. In this minireview, we provide an update on the functions of FtsH in thylakoid biogenesis and describe our current understanding of the D1 degradation processes in the photosystem II repair cycle. We also discuss the regulation mechanisms of FtsH protease activity, which suggest the flexible oligomerization capability of FtsH in the chloroplasts of seed plants.

    DOI: 10.3389/fpls.2018.00855

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  • The Non-Mendelian Green Cotyledon Gene in Soybean Encodes a Small Subunit of Photosystem II 国際誌

    Kohzuma, Kaori, Sato, Yutaka, Ito, Hisashi, Okuzaki, Ayako, Watanabe, Mai, Kobayashi, Hideki, Nakano, Michiharu, Yamatani, Hiroshi, Masuda, Yu, Nagashima, Yumi, Fukuoka, Hiroyuki, Yamada, Tetsuya, Kanazawa, Akira, Kitamura, Keisuke, Tabei, Yutaka, Ikeuchi, Masahiko, Sakamoto, Wataru, Tanaka, Ayumi, Kusaba, Makoto

    Plant Physiology   173 ( 4 )   2138 - 2147   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Chlorophyll degradation plays important roles in leaf senescence including regulation of degradation of chlorophyll-binding proteins. Although most genes encoding enzymes of the chlorophyll degradation pathway have been identified, the regulation of their activity has not been fully understood. Green cotyledon mutants in legume are stay-green mutants, in which chlorophyll degradation is impaired during leaf senescence and seed maturation. Among them, the soybean (Glycine max) green cotyledon gene cytG is unique because it is maternally inherited. To isolate cytG, we extensively sequenced the soybean chloroplast genome, and detected a 5-bp insertion causing a frame-shift in psbM, which encodes one of the small subunits of photosystem II. Mutant tobacco plants (Nicotiana tabacum) with a disrupted psbM generated using a chloroplast transformation technique had green senescent leaves, confirming that cytG encodes PsbM. The phenotype of cytG was very similar to that of mutant of chlorophyll b reductase catalyzing the first step of chlorophyll b degradation. In fact, chlorophyll b-degrading activity in dark-grown cytG and psbM-knockout seedlings was significantly lower than that of wild-type plants. Our results suggest that PsbM is a unique protein linking photosynthesis in presenescent leaves with chlorophyll degradation during leaf senescence and seed maturation. Additionally, we discuss the origin of cytG, which may have been selected during domestication of soybean.

    DOI: 10.1104/pp.16.01589

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  • The Rubisco Chaperone BSD2 May Regulate Chloroplast Coverage in Maize Bundle Sheath Cells 国際誌

    Salesse, Coralie, Sharwood, Robert, Sakamoto, Wataru, Sterna, David

    Plant Physiology   175 ( 4 )   1624 - 1633   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Society of Plant Biologists ({ASPB})  

    In maize (Zea mays), Bundle Sheath Defective2 (BSD2) plays an essential role in Rubisco biogenesis and is required for correct bundle sheath (BS) cell differentiation. Yet, BSD2 RNA and protein levels are similar in mesophyll (M) and BS chloroplasts, although Rubisco accumulates only in BS chloroplasts. This raises the possibility of additional BSD2 roles in cell development. To test this hypothesis, transgenic lines were created that overexpress and underexpress BSD2 in both BS and M cells, driven by the cell type-specific Rubisco Small Subunit (RBCS) or Phosphoenolpyruvate Carboxylase (PEPC) promoters or the ubiquitin promoter. Genetic crosses showed that each of the transgenes could complement Rubisco deficiency and seedling lethality conferred by the bsd2 mutation. This was unexpected, as RBCS-BSD2 lines lacked BSD2 in M chloroplasts and PEPC-BSD2 lines expressed half the wild-type BSD2 level in BS chloroplasts. We conclude that BSD2 does not play a vital role in M cells and that BS BSD2 is in excess of requirements for Rubisco accumulation. BSD2 levels did affect chloroplast coverage in BS cells. In PEPC-BSD2 lines, chloroplast coverage decreased 30% to 50%, whereas lines with increased BSD2 content exhibited a 25% increase. This suggests that BSD2 has an ancillary role in BS cells related to chloroplast size. Gas exchange showed decreased photosynthetic rates in PEPC-BSD2 lines despite restored Rubisco function, correlating with reduced chloroplast coverage and pointing to CO2 diffusion changes. Conversely, increased chloroplast coverage did not result in increased Rubisco abundance or photosynthetic rates. This suggests another limitation beyond chloroplast volume, most likely Rubisco biogenesis and/or turnover rates.

    DOI: 10.1104/pp.17.01346

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  • Chloroplast Proteases: Updates on Proteolysis within and across Suborganellar Compartments 国際誌

    Kenji Nishimura, Yusuke Kato, Wataru Sakamoto

    Plant Physiology   171 ( 4 )   2280 - 2293   2016年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Society of Plant Biologists ({ASPB})  

    Chloroplasts originated from the endosymbiosis of ancestral cyanobacteria and maintain transcription and translation machineries for around 100 proteins. Most endosymbiont genes, however, have been transferred to the host nucleus, and the majority of the chloroplast proteome is composed of nucleus-encoded proteins that are biosynthesized in the cytosol and then imported into chloroplasts. How chloroplasts and the nucleus communicate to control the plastid proteome remains an important question. Protein-degrading machineries play key roles in chloroplast proteome biogenesis, remodeling, and maintenance. Research in the past few decades has revealed more than 20 chloroplast proteases, which are localized to specific suborganellar locations. In particular, two energy-dependent processive proteases of bacterial origin, Clp and FtsH, are central to protein homeostasis. Processing endopeptidases such as stromal processing peptidase and thylakoidal processing peptidase are involved in the maturation of precursor proteins imported into chloroplasts by cleaving off the amino-terminal transit peptides. Presequence peptidases and organellar oligopeptidase subsequently degrade the cleaved targeting peptides. Recent findings have indicated that not only intraplastidic but also extraplastidic processive protein-degrading systems participate in the regulation and quality control of protein translocation across the envelopes. In this review, we summarize current knowledge of the major chloroplast proteases in terms of type, suborganellar localization, and diversification. We present details of these degradation processes as case studies according to suborganellar compartment (envelope, stroma, and thylakoids). Key questions and future directions in this field are discussed.

    DOI: 10.1104/pp.16.00330

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  • Rice CYO1, an ortholog of Arabidopsis thaliana cotyledon chloroplastbiogenesis factor AtCYO1, is expressed in leaves and involved in photosynthetic performance 国際誌

    Tominaga, Jun, Mizutani, Haruka, Horikawa, Daisuke, Nakahara, Yasutoshi, Takami, Tsuneaki, Sakamoto, Wataru, Sakamoto, Atsushi, Shimada, Hiroshi

    Journal of Plant Physiology   207   78 - 83   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In the dicotyledonous plant Arabidopsis thaliana, the cotyledon chloroplast biogenesis factor AtCYO1 is crucial for the biogenesis of cotyledon chloroplasts. Arabidopsis mutants lacking AtCYO1 have pale cotyledons but develop normal mature leaves. In the monocotyledonous plant Oryza sativa, the gene OsCYO1 has high sequence identity to AtCYO1, but its function is unknown. We examined the role of OsCYO1 in O. sativa. We first confirmed that transformation with OsCYO1 could recover the phenotype of the Arabidopsis cyo1 mutant. Similar to AtCYO1, recombinant OsCYO1 has protein disulfide reductase (PDR) activity, which increased as a function of dieosin glutathione disulfide concentration with an apparent Km of 3.2μM and Kcat of 0.53min-1. The PDR activity was reduced when NADPH or NADH was used as an electron donor; however, PDR activity was observed with OsCYO1 and glutathione, suggesting that glutathione may serve as a reducing agent for OsCYO1 in vivo. In O. sativa, the OsCYO1 transcript level was higher in leaves compared with the coleoptile, which is the first leaf-like organ that forms during rice embryogenesis. Many OsCYO1 mutant lines defective in RNA interference had green leaves, however, three mutant lines had not only albino coleoptile but also albino leaves. Those having green leaves reduced photosynthetic performance in leaves. Our results demonstrate that OsCYO1 is enzymatically equivalent to AtCYO1 but that the physiological role of OsCYO1 in monocotyledonous plants may differ from that of AtCYO1 in dicotyledonous plants.

    DOI: 10.1016/j.jplph.2016.10.005

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  • Protection of Chloroplast Membranes by VIPP1 Rescue sAberrant Seedling Development in Arabidopsis nyc1 Mutant 国際誌

    Zhang, Lingang, Kusaba, Makoto, Tanaka, Ayumi, Sakamoto, Wataru

    Frontiers in Plant Science   7   533 - 533   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Chlorophylls (Chl) in photosynthetic apparatuses, along with other macromolecules in chloroplasts, are known to undergo degradation during leaf senescence. Several enzymes involved in Chl degradation, by which detoxification of Chl is safely implemented, have been identified. Chl degradation also occurs during embryogenesis and seedling development. Some genes encoding Chl degradation enzymes such as Chl b reductase (CBR) function during these developmental stages. Arabidopsis mutants lacking CBR (NYC1 and NOL) have been reported to exhibit reduced seed storability, compromised germination, and cotyledon development. In this study, we examined aberrant cotyledon development and found that NYC1 is solely responsible for this phenotype. We inferred that oxidative damage of chloroplast membranes caused the aberrant cotyledon. To test the inference, we attempted to trans-complement nyc1 mutant with overexpressing VIPP1 protein that is unrelated to Chl degradation but which supports chloroplast membrane integrity. VIPP1 expression actually complemented the aberrant cotyledon of nyc1, whereas stay-green phenotype during leaf senescence remained. The swollen chloroplasts observed in unfixed cotyledons of nyc1, which are characteristics of chloroplasts receiving envelope membrane damage, were recovered by overexpressing VIPP1. These results suggest that chloroplast membranes are a target for oxidative damage caused by the impairment in Chl degradation. Trans-complementation of nyc1 with VIPP1 also suggests that VIPP1 is useful for protecting chloroplasts against oxidative stress.

    DOI: 10.3389/fpls.2016.00533

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  • Amyloplast Membrane Protein SUBSTANDARD STARCH GRAIN6 Controls Starch Grain Size in Rice Endosperm 国際誌

    Matsushima, Ryo, Maekawa, Masahiko, Kusano, Miyako, Tomita, Katsura, Kondo, Hideki, Nishimura, Hideki, Crofts, Naoko, Fujita, Naoko, Sakamoto, Wataru

    Plant Physiology   170 ( 3 )   1445 - 59   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Starch is a biologically and commercially important polymer of glucose. Starch is organized into starch grains (SGs) inside amyloplasts. The SG size differs depending on the plant species and is one of the most important factors for industrial applications of starch. There is limited information on genetic factors regulating SG sizes. In this study, we report the rice (Oryza sativa) mutant substandard starch grain6 (ssg6), which develops enlarged SGs in endosperm. Enlarged SGs are observed starting at 3 d after flowering. During endosperm development, a number of smaller SGs appear and coexist with enlarged SGs in the same cells. The ssg6 mutation also affects SG morphologies in pollen. The SSG6 gene was identified by map-based cloning and microarray analysis. SSG6 encodes a protein homologous to aminotransferase. SSG6 differs from other rice homologs in that it has a transmembrane domain. SSG6-green fluorescent protein is localized in the amyloplast membrane surrounding SGs in rice endosperm, pollen, and pericarp. The results of this study suggest that SSG6 is a novel protein that controls SG size. SSG6 will be a useful molecular tool for future starch breeding and applications.

    DOI: 10.1104/pp.15.01811

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  • D1 fragmentation in photosystem II repair caused by photo-damage of a two-step model 国際誌

    Kato, Yusuke, Ozawa, Shin-ichiro, Takahashi, Yuichiro, Sakamoto, Wataru

    Photosynthesis Research   126 ( 2-3 )   409 - 16   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Light energy drives photosynthesis, but it simultaneously inactivates photosynthetic mechanisms. A major target site of photo-damage is photosystem II (PSII). It further targets one reaction center protein, D1, which is maintained efficiently by the PSII repair cycle. Two proteases, FtsH and Deg, are known to contribute to this process, respectively, by efficient degradation of photo-damaged D1 protein processively and endoproteolytically. This study tested whether the D1 cleavage accomplished by these proteases is affected by different monochromic lights such as blue and red light-emitting-diode light sources, remaining mindful that the use of these lights distinguishes the current models for photoinhibition: the excess-energy model and the two-step model. It is noteworthy that in the two-step model, primary damage results from the absorption of light energy in the Mn-cluster, which can be enhanced by a blue rather than a red light source. Results showed that blue and red lights affect D1 degradation differently. One prominent finding was that D1 fragmentation that is specifically generated by luminal Deg proteases was enhanced by blue light but not by red light in the mutant lacking FtsH2. Although circumstantial, this evidence supports a two-step model of PSII photo-damage. We infer that enhanced D1 fragmentation by luminal Deg proteases is a response to primary damage at the Mn-cluster.

    DOI: 10.1007/s11120-015-0144-7

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  • Possible function of VIPP1 in maintaining chloroplast membranes 国際誌

    Zhang, Lingang, Sakamoto, Wataru

    Biochimica Et Biophysica Acta-Bioenergetics   1847 ( 9 )   831 - 7   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A protein designated as VIPP1 is found widely in organisms performing oxygenic photosynthesis, but its precise role in chloroplasts has remained somewhat mysterious. Based on its structural similarity, it presumably has evolved from bacterial Phage shock protein A (PspA) with a C-terminal extension of approximately 40 amino acids. Both VIPP1 and PspA are membrane-associated despite the lack of transmembrane helices. They form an extremely large homo-complex that consists of an oligomeric ring unit. Although PspA is known to respond to membrane stress and although it acts in maintaining proton motive force through membrane repair, the multiple function of VIPP1, such as vesicle budding from inner envelope to deliver lipids to thylakoids, maintenance of photosynthetic complexes in thylakoid membranes, biogenesis of Photosystem I, and protective role of inner envelope against osmotic stress, has been proposed. Whatever its precise function in chloroplasts, it is an important protein because depletion of VIPP1 in mutants severely affects photoautotrophic growth. Recent reports of the relevant literature describe that VIPP1 becomes highly mobile when chloroplasts receive hypotonic stress, and that VIPP1 is tightly bound to lipids, which implies a crucial role of VIPP1 in membrane repair through lipid transfer. This review presents a summary of our current knowledge related to VIPP1, particularly addressing the dynamic behavior of complexes against stress and its property of lipid binding. Those data altogether suggest that VIPP1 acts a priori in chloroplast membrane maintenance through its activity to transfer lipids rather than in thylakoid formation through vesicles. This article is part of a Special Issue titled: Chloroplast Biogenesis.

    DOI: 10.1016/j.bbabio.2015.02.013

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  • Geometrical Formation of Compound Starch Grains in Rice Implements Voronoi Diagram

    Matsushima, Ryo, Maekawa, Masahiko, Sakamoto, Wataru

    Plant and Cell Physiology   56 ( 11 )   2150 - 7   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Starch forms transparent grains, called starch grains (SGs), in amyloplasts. One of the major morphological SG forms in Poaceae, called a compound SG, is formed by assemblies of small starch granules in an amyloplast. Starch granules assemble as a well-ordered structure; however, the mechanism that regulates this organization has not been identified. In this study, we examined how starch granules grow and converge into the final SG morphology. First, we found that the number of starch granules in an amyloplast is almost constant from the early developmental stage until endosperm maturity. Next, we quantitatively evaluated the geometrical similarities between starch granules and a Voronoi diagram, which is a mathematical tessellation of space based on the distance to a specific set of points in the space. The in silico growth simulation showed that the geometrical patterns of compound SGs resembling a Voronoi diagram is determined by physical interactions among the free-growing starch granules and the amyloplast envelope membrane. The geometrical similarity between compound SGs and a Voronoi diagram is likely a result of maximum loading and storage of starch in the amyloplast. The simulation described in this study provides a greater understanding of how compound SGs are formed and also has the potential to explain morphological variations of SGs.

    DOI: 10.1093/pcp/pcv123

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  • Physical interaction between peroxisomes and chloroplasts elucidated by in situ laser analysis 国際誌

    Oikawa, Kazusato, Matsunaga, Shigeru, Mano, Shoji, Kondo, Maki, Yamada, Kenji, Hayashi, Makoto, Kagawa, Takatoshi, Kadota, Akeo, Sakamoto, Wataru, Higashi, Shoichi, Watanabe, Masakatsu, Mitsui, Toshiaki, Shigemasa, Akinori, Iino, Takanori, Hosokawa, Yoichiroh, Nishimura, Mikio

    Nature Plants   1 ( 4 )   15035 - 15035   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Life on earth relies upon photosynthesis, which consumes carbon dioxide and generates oxygen and carbohydrates. Photosynthesis is sustained by a dynamic environment within the plant cell involving numerous organelles with cytoplasmic streaming. Physiological studies of chloroplasts, mitochondria and peroxisomes show that these organelles actively communicate during photorespiration, a process by which by-products produced by photosynthesis are salvaged. Nevertheless, the mechanisms enabling efficient exchange of metabolites have not been clearly defined. We found that peroxisomes along chloroplasts changed shape from spherical to elliptical and their interaction area increased during photorespiration. We applied a recent femtosecond laser technology to analyse adhesion between the organelles inside palisade mesophyll cells of Arabidopsis leaves and succeeded in estimating their physical interactions under different environmental conditions. This is the first application of this estimation method within living cells. Our findings suggest that photosynthetic-dependent interactions play a critical role in ensuring efficient metabolite flow during photorespiration.

    DOI: 10.1038/NPLANTS.2015.35

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  • A Mutation in GIANT CHLOROPLAST Encoding a PARC6 Homolog Affects Spikelet Fertility in Rice

    Kamau, Peter K., Sano, Shingo, Takami, Tsuneaki, Matsushima, Ryo, Maekawa, Masahiko, Sakamoto, Wataru

    Plant and Cell Physiology   56 ( 5 )   977 - 91   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Chloroplasts are not generated de novo but proliferate from a pre-existing population of plastids present in meristematic cells. Chloroplast division is executed by the co-ordinated action of at least two molecular machineries: internal machinery located on the stromal side of the inner envelope membrane and external machinery located on the cytosolic side of the outer envelope membrane. To date, molecular studies of chloroplast division in higher plants have been limited to several species such as Arabidopsis. To elucidate chloroplast division in rice, we performed forward genetics and isolated a mutant displaying large chloroplasts among an ethyl methanesulfonate (EMS)-mutagenized Oryza sativa spp japonica Nipponbare population. Using a map-based approach, this mutation, termed giant chloroplast (gic), was allocated in a gene that encodes a protein that is homologous to Paralog of ARC6 (PARC6), which is known to play a role in chloroplast division. GIC is unique in that it has a long C-terminal extension that is not present in other PARC6 homologs. Characterization of gic phenotypes in a rice field showed that gic exhibited defective growth in seed setting, suggesting that the gic mutant negatively affects the reproductive stage. This report is the first describing a chloroplast division mutant in monocotyledons and its effect on plant development.

    DOI: 10.1093/pcp/pcv024

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  • Vegetative and Sperm Cell-Specific Aquaporins of Arabidopsis Highlight the Vacuolar Equipment of Pollen and Contribute to Plant Reproduction 国際誌

    Wudick, Michael M., Doan-Trung Luu, Tournaire-Roux, Colette, Sakamoto, Wataru, Maurel, Christophe

    Plant Physiology   164 ( 4 )   1697 - 706   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The water and nutrient status of pollen is crucial to plant reproduction. Pollen grains of Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) contain a large vegetative cell and two smaller sperm cells. Pollen grains express AtTIP1;3 and AtTIP5;1, two members of the Tonoplast Intrinsic Protein subfamily of aquaporins. To address the spatial and temporal expression pattern of the two homologs, C-terminal fusions of AtTIP1;3 and AtTIP5;1 with green fluorescent protein and mCherry, respectively, were expressed in transgenic Arabidopsis under the control of their native promoter. Confocal laser scanning microscopy revealed that AtTIP1;3 and AtTIP5;1 are specific for the vacuoles of the vegetative and sperm cells, respectively. The tonoplast localization of AtTIP5;1 was established by reference to fluorescent protein markers for the mitochondria and vacuoles of sperm and vegetative cells and is at variance with the claim that AtTIP5;1 is localized in vegetative cell mitochondria. AtTIP1;3-green fluorescent protein and AtTIP5;1-mCherry showed concomitant expression, from first pollen mitosis up to pollen tube penetration in the ovule, thereby revealing the dynamics of vacuole morphology in maturating and germinating pollen. Transfer DNA insertion mutants for either AtTIP1;3 or AtTIP5;1 showed no apparent growth phenotype and had no significant defect in male transmission of the mutated alleles. By contrast, a double knockout displayed an abnormal rate of barren siliques, this phenotype being more pronounced under limited water or nutrient supply. The overall data indicate that vacuoles of vegetative and sperm cells functionally interact and contribute to male fertility in adverse environmental conditions.

    DOI: 10.1104/pp.113.228700

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  • Amyloplast-Localized SUBSTANDARD STARCH GRAIN4 Protein Influences the Size of Starch Grains in Rice Endosperm 国際誌

    Matsushima, Ryo, Maekawa, Masahiko, Kusano, Miyako, Kondo, Hideki, Fujita, Naoko, Kawagoe, Yasushi, Sakamoto, Wataru

    Plant Physiology   164 ( 2 )   623 - 36   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Starch is a biologically and commercially important polymer of glucose and is synthesized to form starch grains (SGs) inside amyloplasts. Cereal endosperm accumulates starch to levels that are more than 90% of the total weight, and most of the intracellular space is occupied by SGs. The size of SGs differs depending on the plant species and is one of the most important factors for industrial applications of starch. However, the molecular machinery that regulates the size of SGs is unknown. In this study, we report a novel rice (Oryza sativa) mutant called substandard starch grain4 (ssg4) that develops enlarged SGs in the endosperm. Enlargement of SGs in ssg4 was also observed in other starch-accumulating tissues such as pollen grains, root caps, and young pericarps. The SSG4 gene was identified by map-based cloning. SSG4 encodes a protein that contains 2,135 amino acid residues and an amino-terminal amyloplast-targeted sequence. SSG4 contains a domain of unknown function490 that is conserved from bacteria to higher plants. Domain of unknown function490-containing proteins with lengths greater than 2,000 amino acid residues are predominant in photosynthetic organisms such as cyanobacteria and higher plants but are minor in proteobacteria. The results of this study suggest that SSG4 is a novel protein that influences the size of SGs. SSG4 will be a useful molecular tool for future starch breeding and biotechnology.

    DOI: 10.1104/pp.113.229591

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  • Phosphorylation of photosystem II core proteins prevents undesirable cleavage of D1 and contributes to the fine-tuned repair of photosystem II 国際誌

    Kato, Yusuke, Sakamoto, Wataru

    Plant Journal   79 ( 2 )   312 - 21   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Photosystem II (PSII) is a primary target for light-induced damage in photosynthetic protein complexes. To avoid photoinhibition, chloroplasts have evolved a repair cycle with efficient degradation of the PSII reaction center protein, D1, by the proteases FtsH and Deg. Earlier reports have described that phosphorylated D1 is a poor substrate for proteolysis, suggesting a mechanistic role for protein phosphorylation in PSII quality control, but its precise role remains elusive. STN8, a protein kinase, plays a central role in this phosphorylation process. To elucidate the relationship between phosphorylation of D1 and the protease function we assessed in this study the involvement of STN8, using Arabidopsis thaliana mutants lacking FtsH2 [yellow variegated2 (var2)] and Deg5/Deg8 (deg5 deg8). In support of our presumption we found that phosphorylation of D1 increased more in var2. Furthermore, the coexistence of var2 and stn8 was shown to recover the delay in degradation of D1, resulting in mitigation of the high vulnerability to photoinhibition of var2. Partial D1 cleavage fragments that depended on Deg proteases tended to increase, with concomitant accumulation of reactive oxygen species in the mutants lacking STN8. We inferred that the accelerated degradation of D1 in var2 stn8 presents a tradeoff in that it improved the repair of PSII but simultaneously enhanced oxidative stress. Together, these results suggest that PSII core phosphorylation prevents undesirable cleavage of D1 by Deg proteases, which causes cytotoxicity, thereby balancing efficient linear electron flow and photo-oxidative damage. We propose that PSII core phosphorylation contributes to fine-tuned degradation of D1.

    DOI: 10.1111/tpj.12562

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  • An EAR-Dependent Regulatory Module Promotes Male Germ Cell Division and Sperm Fertility in Arabidopsis 国際誌

    Borg, Michael, Rutley, Nicholas, Kagale, Sateesh, Hamamura, Yuki, Gherghinoiu, Mihai, Kumar, Sanjeev, Sari, Ugur, Esparza-Franco, Manuel A., Sakamoto, Wataru, Rozwadowski, Kevin, Higashiyama, Tetsuya, Twella, David

    Plant Cell   26 ( 5 )   2098 - 2113   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The production of the sperm cells in angiosperms requires coordination of cell division and cell differentiation. In Arabidopsis thaliana, the germline-specific MYB protein DUO1 integrates these processes, but the regulatory hierarchy in which DUO1 functions is unknown. Here, we identify an essential role for two germline-specific DUO1 target genes, DAZ1 and DAZ2, which encode EAR motif-containing C2H2-type zinc finger proteins. We show that DAZ1/DAZ2 are required for germ cell division and for the proper accumulation of mitotic cyclins. Importantly, DAZ1/DAZ2 are sufficient to promote G2- to M-phase transition and germ cell division in the absence of DUO1. DAZ1/DAZ2 are also required for DUO1-dependent cell differentiation and are essential for gamete fusion at fertilization. We demonstrate that the two EAR motifs in DAZ1/DAZ2 mediate their function in the male germline and are required for transcriptional repression and for physical interaction with the corepressor TOPLESS. Our findings uncover an essential module in a regulatory hierarchy that drives mitotic transition in male germ cells and implicates gene repression pathways in sperm cell formation and fertility.

    DOI: 10.1105/tpc.114.124743

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  • Nucleases in higher plants and their possible involvement in DNA degradation during leaf senescence 国際誌

    Sakamoto, Wataru, Takami, Tsuneaki

    Journal of Experimental Botany   65 ( 14 )   3835 - 43   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    During leaf senescence, macromolecules such as proteins and lipids are known to be degraded for redistribution into upper tissues. Similarly, nucleic acids appear to undergo fragmentation or degradation during senescence, but the physiological role of nucleic acid degradation, particularly of genomic DNA degradation, remains unclear. To date, more than a dozen of plant deoxyribonucleases have been reported, whereas it remains to be verified whether any of them degrade DNA during leaf senescence. This review summarizes current knowledge related to the plant nucleases that are induced developmentally or in a tissue-specific manner and are known to degrade DNA biochemically. Of these, several endonucleases (BFN1, CAN1, and CAN2) and an exonuclease (DPD1) in Arabidopsis seem to act in leaf senescence because they were shown to be inducible at the transcript level. This review specifically examines DPD1, which is dual-targeted to chloroplasts and mitochondria. Results show that, among the exonuclease family to which DPD1 belongs, DPD1 expression is extraordinary when estimated using a microarray database. DPD1 is the only example among the nucleases in which DNA degradation has been confirmed in vivo in pollen by mutant analysis. These data imply a significant role of organelle DNA degradation during leaf senescence and implicate DPD1 as a potential target for deciphering nucleotide salvage in plants.

    DOI: 10.1093/jxb/eru091

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  • Plant autophagy is responsible for peroxisomal transition and plays an important role in the maintenance of peroxisomal quality 国際誌

    Shibata, Michitaro, Oikawa, Kazusato, Yoshimoto, Kohki, Goto-Yamada, Shino, Mano, Shoji, Yamada, Kenji, Kondo, Maki, Hayashi, Makoto, Sakamoto, Wataru, Ohsumi, Yoshinori, Nishimura, Mikio

    Autophagy   10 ( 5 )   936 - 7   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In photosynthetic cells, a large amount of hydrogen peroxide is produced in peroxisomes through photorespiration, which is a metabolic pathway related to photosynthesis. Hydrogen peroxide, a reactive oxygen species, oxidizes peroxisomal proteins and membrane lipids, resulting in a decrease in peroxisomal quality. We demonstrate that the autophagic system is responsible for the elimination of oxidized peroxisomes in plant. We isolated Arabidopsis mutants that accumulated oxidized peroxisomes, which formed large aggregates. We revealed that these mutants were defective in autophagy-related (ATG) genes and that the aggregated peroxisomes were selectively targeted by the autophagic machinery. These findings suggest that autophagy plays an important role in the quality control of peroxisomes by the selective degradation of oxidized peroxisomes. In addition, the results suggest that autophagy is also responsible for the functional transition of glyoxysomes to leaf peroxisomes.

    DOI: 10.4161/auto.28529

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  • Possible compensatory role among chloroplast proteases under excess-light stress condition. 国際誌

    Yusuke Kato, Wataru Sakamoto

    Plant signaling & behavior   8 ( 3 )   e23198   2013年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The reaction center protein D1 of photosystem II (PSII), known as a primary target of photodamage, is repaired efficiently by the PSII repair cycle, to cope with constant photooxidative damage. Recent studies of Arabidopsis show that the endo-type Deg protease and the exo-type FtsH proteases cooperatively degrade D1 in the PSII repair in vivo. It is particularly interesting that we observed upregulation of Clp and SppA proteases when FtsH was limited in the mutant lacking FtsH2. To examine how the complementary functions of chloroplastic proteases are commonly regulated, we undertook a high-light stress on wild-type Arabidopsis leaves. The result that wild type leaves also showed increased levels of these proteases upon exposure to excessively strong illumination not only revealed the importance of FtsH and Deg in the PSII repair, but also implied cooperation among chloroplastic proteases under chronic stress conditions.

    DOI: 10.4161/psb.23198

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  • Possible function of VIPP1 in thylakoids: protection but not formation? 国際誌

    Lingang Zhang, Wataru Sakamoto

    Plant signaling & behavior   8 ( 2 )   e22860   2013年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    VIPP1 protein in photosynthetic organisms is homologous to bacterial PspA, which protects plasma membrane integrity upon stresses. Despite the proposed role of VIPP1 in thylakoid biogenesis, its precise function remains unclear. Recently, our in-depth analysis of Arabidopsis vipp1 mutants revealed VIPP1's involvement in the maintenance of chloroplast envelopes. Chloroplasts in intact vipp1 leaves exhibited spherical balloon-like morphology, which resulted from osmotic stress across envelopes. In fact, observation of VIPP1 fused to green fluorescence protein in vivo revealed that most VIPP1 is localized as a lattice-like macro complex attached along with the envelope. Because of the proposed function in thylakoids, we examined whether vipp1 also exhibited altered morphologies in thylakoids. Results show that thylakoid morphologies were detected irregularly, but vipp1 chloroplasts retained normal-appearing grana stacks. We infer that VIPP1 might influence thylakoids as well as envelopes, but that it is not involved directly in thylakoid membrane formation.

    DOI: 10.4161/psb.22860

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  • Ion gradients in xylem exudate and guttation fluid related to tissue ion levels along primary leaves of barley 国際誌

    Nagai, Makiko, Ohnishi, Miwa, Uehara, Takeo, Yamagami, Mutsumi, Miura, Eiko, Kamakura, Mai, Kitamura, Akira, Sakaguchi, Shu-Ichi, Sakamoto, Wataru, Shimmen, Teruo, Fukaki, Hidehiro, Reid, Robert J., Furukawa, Akio, Mimura, Tetsuro

    Plant Cell and Environment   36 ( 10 )   1826 - 37   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The concentration of ions in plant cells and tissues is an essential factor in determining physiological function. In the present study, we established that concentration gradients of mobile ions exist in both xylem exudates and tissues within a barley (Hordeum vulgare) primary leaf. For K(+) and NO3 (-) , ion concentrations generally decreased from the leaf base to the tip in both xylem exudates and tissues. Ion gradients were also found for Pi and Cl(-) in the xylem. The hydathode strongly absorbed Pi and re-translocated it to the rest of the plant, whereas Cl(-) was extruded. The ion concentration gradients developed early during leaf growth, increased as the tissue aged and remained under both high and low transpiration conditions. Measurement of the expression profiles of Pi, K(+) and NO3 (-) transporters along the longitudinal axis of the leaf revealed that some transporters are more expressed at the hydathode, but for most transporters, there was no significant variation along the leaf. The mechanisms by which longitudinal ion gradients develop in leaves and their physiological functions are discussed.

    DOI: 10.1111/pce.12090

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  • NYC4, the rice ortholog of Arabidopsis THF1, is involved in the degradation of chlorophyll protein complexes during leaf senescence 国際誌

    Yamatani, Hiroshi, Sato, Yutaka, Masuda, Yu, Kato, Yusuke, Morita, Ryouhei, Fukunaga, Kenji, Nagamura, Yoshiaki, Nishimura, Minoru, Sakamoto, Wataru, Tanaka, Ayumi, Kusaba, Makoto

    Plant Journal   74 ( 4 )   652 - 62   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Yellowing/chlorophyll breakdown is a prominent phenomenon in leaf senescence, and is associated with the degradation of chlorophyll - protein complexes. From a rice mutant population generated by ionizing radiation, we isolated nyc4-1, a stay-green mutant with a defect in chlorophyll breakdown during leaf senescence. Using gene mapping, nyc4-1 was found to be linked to two chromosomal regions. We extracted Os07g0558500 as a candidate for NYC4 via gene expression microarray analysis, and concluded from further evidence that disruption of the gene by a translocation-related event causes the nyc4 phenotype. Os07g0558500 is thought to be the ortholog of THF1 in Arabidopsis thaliana. The thf1 mutant leaves show variegation in a light intensity-dependent manner. Surprisingly, the Fv /Fm value remained high in nyc4-1 during the dark incubation, suggesting that photosystem II retained its function. Western blot analysis revealed that, in nyc4-1, the PSII core subunits D1 and D2 were significantly retained during leaf senescence in comparison with wild-type and other non-functional stay-green mutants, including sgr-2, a mutant of the key regulator of chlorophyll degradation SGR. The role of NYC4 in degradation of chlorophyll and chlorophyll - protein complexes during leaf senescence is discussed.

    DOI: 10.1111/tpj.12154

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  • Highly Oxidized Peroxisomes Are Selectively Degraded via Autophagy in Arabidopsis 国際誌

    Shibata, Michitaro, Oikawa, Kazusato, Yoshimoto, Kohki, Kondo, Maki, Mano, Shoji, Yamada, Kenji, Hayashi, Makoto, Sakamoto, Wataru, Ohsumi, Yoshinori, Nishimura, Mikio

    Plant Cell   25 ( 12 )   4967 - 83   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The positioning of peroxisomes in a cell is a regulated process that is closely associated with their functions. Using this feature of the peroxisomal positioning as a criterion, we identified three Arabidopsis thaliana mutants (peroxisome unusual positioning1 [peup1], peup2, and peup4) that contain aggregated peroxisomes. We found that the PEUP1, PEUP2, and PEUP4 were identical to Autophagy-related2 (ATG2), ATG18a, and ATG7, respectively, which are involved in the autophagic system. The number of peroxisomes was increased and the peroxisomal proteins were highly accumulated in the peup1 mutant, suggesting that peroxisome degradation by autophagy (pexophagy) is deficient in the peup1 mutant. These aggregated peroxisomes contained high levels of inactive catalase and were more oxidative than those of the wild type, indicating that peroxisome aggregates comprise damaged peroxisomes. In addition, peroxisome aggregation was induced in wild-type plants by exogenous application of hydrogen peroxide. The cat2 mutant also contained peroxisome aggregates. These findings demonstrate that hydrogen peroxide as a result of catalase inactivation is the inducer of peroxisome aggregation. Furthermore, an autophagosome marker, ATG8, frequently colocalized with peroxisome aggregates, indicating that peroxisomes damaged by hydrogen peroxide are selectively degraded by autophagy in the wild type. Our data provide evidence that autophagy is crucial for quality control mechanisms for peroxisomes in Arabidopsis.

    DOI: 10.1105/tpc.113.116947

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  • Variegated Tobacco Leaves Generated by Chloroplast FtsH Suppression: Implication of FtsH Function in the Maintenance of Thylakoid Membranes

    Kato, Yusuke, Kouso, Takayoshi, Sakamoto, Wataru

    Plant and Cell Physiology   53 ( 2 )   391 - 404   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Mutants lacking a thylakoid membrane-bound metalloprotease, FtsH, are known to cause leaf variegation in Arabidopsis. However, the effect of reduced FtsH levels on leaf variegation has scarcely been examined in other plants. In this study, we performed RNA interference (RNAi) by which FtsH expression was suppressed in tobacco. The resulting FtsH knock-down tobacco plants showed variegation in their leaves, and a negative correlation between the degree of variegation and the level of FtsH, which supported earlier observations in Arabidopsis. A decrease of NtFtsH2 as well as NtFtsH1 suggested that these are the two major isoforms comprising the FtsH complex in tobacco chloroplasts. The RNAi tobacco lines also showed photoinhibition-vulnerable phenotypes, as evidenced by high-light-sensitive PSII activity and retarded degradation of D1 protein. Interestingly, the formation of variegated sectors during leaf development appeared to differ between Arabidopsis and tobacco. In contrast to the formation of variegation in Arabidopsis, the yellow sectors in FtsH RNAi tobacco emerged from green leaves at a late stage of leaf development. A series of cytological observations implied that thylakoid membranes were dismantled after development had already occurred. Late formation of variegation in FtsH RNAi tobacco suggested that the heteromeric FtsH complex is important for maintaining thylakoid membranes.

    DOI: 10.1093/pcp/pcr189

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  • Essential Role of VIPP1 in Chloroplast Envelope Maintenance in Arabidopsis 国際誌

    Zhang, Lingang, Kato, Yusuke, Otters, Stephanie, Vothknecht, Ute C., Sakamoto, Wataru

    Plant Cell   24 ( 9 )   3695 - 707   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    VESICLE-INDUCING PROTEIN IN PLASTIDS1 (VIPP1), proposed to play a role in thylakoid biogenesis, is conserved in photosynthetic organisms and is closely related to Phage Shock Protein A (PspA), which is involved in plasma membrane integrity in Escherichia coli. This study showed that chloroplasts/plastids in Arabidopsis thaliana vipp1 knockdown and knockout mutants exhibit a unique morphology, forming balloon-like structures. This altered morphology, as well as lethality of vipp1, was complemented by expression of VIPP1 fused to green fluorescent protein (VIPP1-GFP). Several lines of evidence show that the balloon chloroplasts result from chloroplast swelling related to osmotic stress, implicating VIPP1 in the maintenance of plastid envelopes. In support of this, Arabidopsis VIPP1 rescued defective proton leakage in an E. coli pspA mutant. Microscopy observation of VIPP1-GFP in transgenic Arabidopsis revealed that VIPP1 forms large macrostructures that are integrated into various morphologies along the envelopes. Furthermore, live imaging revealed that VIPP1-GFP is highly mobile when chloroplasts are subjected to osmotic stress. VIPP1-GFP showed dynamic movement in the transparent area of spherical chloroplasts, as the fluorescent molecules formed filament-like structures likely derived from disassembly of the large VIPP1 complex. Collectively, our data demonstrate that VIPP1 is a multifunctional protein in chloroplasts that is critically important for envelope maintenance.

    DOI: 10.1105/tpc.112.103606

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  • Mutations defective in ribonucleotide reductase activity interfere with pollen plastid DNA degradation mediated by DPD1 exonuclease 国際誌

    Tang, Lay Yin, Matsushima, Ryo, Sakamoto, Wataru

    Plant Journal   70 ( 4 )   637 - 49   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Organellar DNAs in mitochondria and plastids are present in multiple copies and make up a substantial proportion of total cellular DNA despite their limited genetic capacity. We recently demonstrated that organellar DNA degradation occurs during pollen maturation, mediated by the Mg(2+) -dependent organelle exonuclease DPD1. To further understand organellar DNA degradation, we characterized a distinct mutant (dpd2). In contrast to the dpd1 mutant, which retains both plastid and mitochondrial DNAs, dpd2 showed specific accumulation of plastid DNAs. Multiple abnormalities in vegetative and reproductive tissues of dpd2 were also detected. DPD2 encodes the large subunit of ribonucleotide reductase, an enzyme that functions at the rate-limiting step of de novo nucleotide biosynthesis. We demonstrated that the defects in ribonucleotide reductase indirectly compromise the activity of DPD1 nuclease in plastids, thus supporting a different regulation of organellar DNA degradation in pollen. Several lines of evidence provided here reinforce our previous conclusion that the DPD1 exonuclease plays a central role in organellar DNA degradation, functioning in DNA salvage rather than maternal inheritance during pollen development.

    DOI: 10.1111/j.1365-313X.2012.04904.x

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  • Cooperative D1 Degradation in the Photosystem II Repair Mediated by Chloroplastic Proteases in Arabidopsis 国際誌

    Kato, Yusuke, Sun, Xuwu, Zhang, Lixin, Sakamoto, Wataru

    Plant Physiology   159 ( 4 )   1428 - 39   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Light energy constantly damages photosynthetic apparatuses, ultimately causing impaired growth. Particularly, the sessile nature of higher plants has allowed chloroplasts to develop unique mechanisms to alleviate the irreversible inactivation of photosynthesis. Photosystem II (PSII) is known as a primary target of photodamage. Photosynthetic organisms have evolved the so-called PSII repair cycle, in which a reaction center protein, D1, is degraded rapidly in a specific manner. Two proteases that perform processive or endopeptidic degradation, FtsH and Deg, respectively, participate in this cycle. To examine the cooperative D1 degradation by these proteases, we engaged Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) mutants lacking FtsH2 (yellow variegated2 [var2]) and Deg5/Deg8 (deg5 deg8) in detecting D1 cleaved fragments. We detected several D1 fragments only under the var2 background, using amino-terminal or carboxyl-terminal specific antibodies of D1. The appearance of these D1 fragments was inhibited by a serine protease inhibitor and by deg5 deg8 mutations. Given the localization of Deg5/Deg8 on the luminal side of thylakoid membranes, we inferred that Deg5/Deg8 cleaves D1 at its luminal loop connecting the transmembrane helices C and D and that the cleaved products of D1 are the substrate for FtsH. These D1 fragments detected in var2 were associated with the PSII monomer, dimer, and partial disassembly complex but not with PSII supercomplexes. It is particularly interesting that another processive protease, Clp, was up-regulated and appeared to be recruited from stroma to the thylakoid membrane in var2, suggesting compensation for FtsH deficiency. Together, our data demonstrate in vivo cooperative degradation of D1, in which Deg cleavage assists FtsH processive degradation under photoinhibitory conditions.

    DOI: 10.1104/pp.112.199042

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  • Tissue-specific organelle DNA degradation mediated by DPD1 exonuclease. 国際誌

    Lay Yin Tang, Wataru Sakamoto

    Plant signaling & behavior   6 ( 9 )   1391 - 3   2011年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Organelle DNA in plastids and mitochondria is present in multiple copies and undergoes degradation developmentally. For example, organelle DNA that is detectable cytologically using DNA-fluorescent dye disappears during pollen development. Nevertheless, nucleases involved in this degradation process remain unknown. Our recent study identified the organelle nuclease, DPD1, which has Mg2+ -dependent exonuclease activity in vitro. The discovery of DPD1 emerged from Arabidopsis mutant screening and concomitant isolation of dpd1 mutants that retain organelle DNA in mature pollen. DPD1 is conserved only in angiosperms: not in other photosynthetic organisms. Despite these findings, the physiological significance of organelle DNA degradation during pollen development remains unclear because dpd1 exhibits no apparent defects in pollen viability or in the maternal inheritance of organelle DNA. We discuss a possible role of organelle DNA degradation mediated by DPD1, based on a DPD1 expression profile studied using in silico analyses.

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  • Widespread Endogenization of Genome Sequences of Non-Retroviral RNA Viruses into Plant Genomes 国際誌

    Chiba, Sotaro, Kondo, Hideki, Tani, Akio, Saisho, Daisuke, Sakamoto, Wataru, Kanematsu, Satoko, Suzuki, Nobuhiro

    Plos Pathogens   7 ( 7 )   e1002146   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Non-retroviral RNA virus sequences (NRVSs) have been found in the chromosomes of vertebrates and fungi, but not plants. Here we report similarly endogenized NRVSs derived from plus-, negative-, and double-stranded RNA viruses in plant chromosomes. These sequences were found by searching public genomic sequence databases, and, importantly, most NRVSs were subsequently detected by direct molecular analyses of plant DNAs. The most widespread NRVSs were related to the coat protein (CP) genes of the family Partitiviridae which have bisegmented dsRNA genomes, and included plant- and fungus-infecting members. The CP of a novel fungal virus (Rosellinia necatrix partitivirus 2, RnPV2) had the greatest sequence similarity to Arabidopsis thaliana ILR2, which is thought to regulate the activities of the phytohormone auxin, indole-3-acetic acid (IAA). Furthermore, partitivirus CP-like sequences much more closely related to plant partitiviruses than to RnPV2 were identified in a wide range of plant species. In addition, the nucleocapsid protein genes of cytorhabdoviruses and varicosaviruses were found in species of over 9 plant families, including Brassicaceae and Solanaceae. A replicase-like sequence of a betaflexivirus was identified in the cucumber genome. The pattern of occurrence of NRVSs and the phylogenetic analyses of NRVSs and related viruses indicate that multiple independent integrations into many plant lineages may have occurred. For example, one of the NRVSs was retained in Ar. thaliana but not in Ar. lyrata or other related Camelina species, whereas another NRVS displayed the reverse pattern. Our study has shown that single- and double-stranded RNA viral sequences are widespread in plant genomes, and shows the potential of genome integrated NRVSs to contribute to resolve unclear phylogenetic relationships of plant species.

    DOI: 10.1371/journal.ppat.1002146

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  • A Conserved, Mg2+-Dependent Exonuclease Degrades Organelle DNA during Arabidopsis Pollen Development 国際誌

    Matsushima, Ryo, Tang, Lay Yin, Zhang, Lingang, Yamada, Hiroshi, Twell, David, Sakamoto, Wataru

    Plant Cell   23 ( 4 )   1608 - 24   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In plant cells, mitochondria and plastids contain their own genomes derived from the ancestral bacteria endosymbiont. Despite their limited genetic capacity, these multicopy organelle genomes account for a substantial fraction of total cellular DNA, raising the question of whether organelle DNA quantity is controlled spatially or temporally. In this study, we genetically dissected the organelle DNA decrease in pollen, a phenomenon that appears to be common in most angiosperm species. By staining mature pollen grains with fluorescent DNA dye, we screened Arabidopsis thaliana for mutants in which extrachromosomal DNAs had accumulated. Such a recessive mutant, termed defective in pollen organelle DNA degradation1 (dpd1), showing elevated levels of DNAs in both plastids and mitochondria, was isolated and characterized. DPD1 encodes a protein belonging to the exonuclease family, whose homologs appear to be found in angiosperms. Indeed, DPD1 has Mg²⁺-dependent exonuclease activity when expressed as a fusion protein and when assayed in vitro and is highly active in developing pollen. Consistent with the dpd phenotype, DPD1 is dual-targeted to plastids and mitochondria. Therefore, we provide evidence of active organelle DNA degradation in the angiosperm male gametophyte, primarily independent of maternal inheritance; the biological function of organellar DNA degradation in pollen is currently unclear.

    DOI: 10.1105/tpc.111.084012

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  • Highly efficient visual selection of transgenic rice plants using green fluorescent protein or anthocyanin synthetic genes

    Saika, Hiroaki, Sakamoto, Wataru, Maekawa, Masahiko, Toki, Seiichi

    Plant Biotechnology   28 ( 1 )   2011年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.5511/plantbiotechnology.10.1104a

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  • Reactive oxygen species derived from impaired quality control of photosystem II are irrelevant to plasma-membrane NADPH oxidases. 国際誌

    Eiko Miura, Yusuke Kato, Wataru Sakamoto

    Plant signaling & behavior   5 ( 3 )   264 - 6   2010年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Protein quality control plays an important role in the photosynthetic apparatus because its components receive excess light energy and are susceptible to photooxidative damage. In chloroplasts, photodamage is targeted to the D1 protein of Photosystem II (PSII). The coordinated PSII repair cycle (PSII disassembly, D1 degradation and synthesis, and PSII reassembly) is necessary to mitigate photoinhibition. A thylakoid protease FtsH, which is formed predominantly as a heteromeric complex with two isoforms of FtsH2 and FtsH5 in Arabidopsis, is the major protease involved in PSII repair. A mutant lacking FtsH2 (termed var2) shows compromised D1 degradation. Furthermore, var2 accumulates high levels of chloroplastic reactive oxygen species (cpROS), reflecting photooxidative stress without functional PSII repair. To examine if the cpROS produced in var2 are connected to a ROS signaling pathway mediated by plasma membrane NADPH oxidase (encoded by AtRbohD or AtRbohF), we generated mutants in which either Rboh gene was inactivated under var2 background. Lack of NADPH oxidases had little or no impact on cpROS accumulation. It seems unlikely that cpROS in var2 activate plasma membrane NADPH oxidases to enhance ROS production and the signaling pathway. Mutants that are defective in PSII repair might be valuable for investigating cpROS and their physiological roles.

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  • A Rapid, Direct Observation Method to Isolate Mutants with Defects in Starch Grain Morphology in Rice

    Matsushima, Ryo, Maekawa, Masahiko, Fujita, Naoko, Sakamoto, Wataru

    Plant and Cell Physiology   51 ( 5 )   728 - 41   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Starch forms transparent grains, referred to as starch grains (SGs), in amyloplasts. Despite the simple glucose polymer composition of starch, SGs exhibit different morphologies depending on plant species, especially in the endosperm of the Poaceae family. This study reports a novel method for preparing thin sections of endosperm without chemical fixation or resin embedding that allowed us to visualize subcellular SGs clearly. Using this method, we observed the SG morphologies of >5,000 mutagenized rice seeds and were able to isolate mutants in which SGs were morphologically altered. In five mutants, named ssg (substandard starch grain), increased numbers of small SGs (ssg1-ssg3), enlarged SGs (ssg4) and abnormal interior structures of SGs (ssg5) were observed. Amylopectin chain length distribution analysis and identification of the mutated gene suggested a possible allelic relationship between ssg1, ssg2, ssg3 and the previously isolated amylose-extender (ae) mutants, while ssg4 and ssg5 seemed to be novel mutants. Compared with conventional observation methods, the methods developed here are more effective for obtaining fine images of subcellular SGs and are suitable for the observation of a large number of samples.

    DOI: 10.1093/pcp/pcq040

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  • NEW INSIGHTS INTO THE TYPES AND FUNCTION OF PROTEASES IN PLASTIDS 国際誌

    Kato, Yusuke, Sakamoto, Wataru, Jeon, KW

    International Review of Cell and Molecular Biology, Vol 280   280   185 - 218   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Plastids change their morphology dynamically in response to environmental conditions and developmental status. Related to these plastid dynamics, the quality and quantity controls of proteins are necessary. Therefore, proteases are important as key regulators in almost all processes during the conversion of plastid types and the maintenance of plastid homeostasis. Recent progress in this field has revealed that various proteases and peptidases act on plastids. Results of the studies indicate that the vast majority of plastid proteases are homologous to prokaryotic ones because plastids are thought to originate from endosymbiosis of ancestral cyanobacteria. Moreover, the diversification of subunits of several plastid proteases has been revealed along with new insights into the functions of these homologues. This review provides basic information related to plastid proteases and the current view of their physiological roles in plastid homeostasis and biogenesis.

    DOI: 10.1016/S1937-6448(10)80004-8

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  • The FtsH Protease Heterocomplex in Arabidopsis: Dispensability of Type-B Protease Activity for Proper Chloroplast Development 国際誌

    Zhang, Di, Kato, Yusuke, Zhang, Lingang, Fujimoto, Masaru, Tsutsumi, Nobuhiro, Sodmergen, Sakamoto, Wataru

    Plant Cell   22 ( 11 )   3710 - 25   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    FtsH is an ATP-dependent metalloprotease present as a hexameric heterocomplex in thylakoid membranes. Encoded in the Arabidopsis thaliana YELLOW VARIEGATED2 (VAR2) locus, FtsH2 is one isoform among major Type A (FtsH1/5) and Type B (FtsH2/8) isomers. Mutants lacking FtsH2 (var2) and FtsH5 (var1) are characterized by a typical leaf-variegated phenotype. The functional importance of the catalytic center (comprised by the zinc binding domain) in FtsH2 was assessed in this study by generating transgenic plants that ectopically expressed FtsH2(488), a proteolytically inactive version of FtsH2. The resulting amino acid substitution inhibited FtsH protease activity in vivo when introduced into Escherichia coli FtsH. By contrast, expression of FtsH2(488) rescued not only leaf variegation in var2 but also seedling lethality in var2 ftsh8, suggesting that the protease activity of Type B isomers is completely dispensable, which implies that the chloroplastic FtsH complex has protease sites in excess and that they act redundantly rather than coordinately. However, expression of FtsH2(488) did not fully rescue leaf variegation in var1 var2 because the overall FtsH levels were reduced under this background. Applying an inducible promoter to our complementation analysis revealed that rescue of leaf variegation indeed depends on the overall amount of FtsH. Our results elucidate protein activity and its amount as important factors for the function of FtsH heterocomplexes that are composed of multiple isoforms in the thylakoid membrane.

    DOI: 10.1105/tpc.110.079202

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  • Comparative transcriptome analysis of green/white variegated sectors in Arabidopsis yellow variegated2: responses to oxidative and other stresses in white sectors 国際誌

    Miura, Eiko, Kato, Yusuke, Sakamoto, Wataru

    Journal of Experimental Botany   61 ( 9 )   2433 - 45   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The yellow variegated2 (var2) mutant in Arabidopsis thaliana has been studied as a typical leaf-variegated mutant whose defect results from the lack of FtsH2 metalloprotease in chloroplasts. The var2 green sectors suffer from photo-oxidative stress and accumulate high levels of reactive oxygen species (ROS) because of compromised Photosystem II repair. This study investigated and compared microarray-based expression profiles of green and white sectors of var2 leaves. Results suggest that ROS that accumulate in chloroplasts of var2 green sectors do not cause much significant change in the transcriptional profile related to ROS signalling and scavenging. By contrast, transcriptome in the white sectors apparently differs from those in the green sectors and wild type. Numerous genes related to photosynthesis and chloroplast functions were repressed in the white sectors. Furthermore, many genes related to oxidative stress were up-regulated. Among them, ROS scavenging genes were specifically examined, such as Cu/Zn superoxide dismutase 2 (CSD2), that were apparently up-regulated in white but not in the green sectors. Up-regulation of CSD2 appears to be partly attributable to the lack of a microRNA (miR398) in the white sectors. It was concluded that the white sectors exhibit a response to oxidative and other stresses, including CSD2 up-regulation, which might be commonly found in tissues with abnormal chloroplast differentiation.

    DOI: 10.1093/jxb/erq075

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  • Identification and Characterization of High Molecular Weight Complexes Formed by Matrix AAA Proteases and Prohibitins in Mitochondria of Arabidopsis thaliana 国際誌

    Piechota, Janusz, Kolodziejczak, Marta, Juszczak, Ilona, Sakamoto, Wataru, Janska, Hanna

    Journal of Biological Chemistry   285 ( 17 )   12512 - 21   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We identify and characterize two matrix (m)-AAA proteases (AtFtsH3 and AtFtsH10) present in the mitochondria of Arabidopsis thaliana. AtFtsH3 is the predominant protease in leaves of wild type plants. Both proteases assemble with prohibitins (PHBs) into high molecular weight complexes (approximately 2 MDa), similarly to their yeast counterparts. A smaller PHB complex (approximately 1 MDa), without the m-AAA proteases, was also detected. Unlike in yeast, stable prohibitin-independent high molecular weight assemblies of m-AAA proteases could not be identified in A. thaliana. AtFtsH3 and AtFtsH10 form at least two types of m-AAA-PHB complexes in wild type plants. The one type contains PHBs and AtFtsH3, and the second one is composed of PHBs and both AtFtsH3 and AtFtsH10. Complexes composed of PHBs and AtFtsH10 were found in an Arabidopsis mutant lacking AtFtsH3 (ftsh3). Thus, both AtFtsH3 and AtFtsH10 may form hetero- and homo-oligomeric complexes with prohibitins. The increased level of AtFtsH10 observed in ftsh3 suggests that functions of the homo- and hetero-oligomeric complexes containing AtFtsH3 can be at least partially substituted by AtFtsH10 homo-oligomers. The steady-state level of the AtFtsH10 transcripts did not change in ftsh3 compared with wild type plants, but we found that almost twice more of the AtFtsH10 transcripts were associated with polysomes in ftsh3. Based on this result, we assume that the AtFtsH10 protein is synthesized at a higher rate in the ftsh3 mutant. Our results provide the first data on the composition of m-AAA and PHB complexes in plant mitochondria and suggest that the abundance of m-AAA proteases is regulated not only at the transcriptional but also at the translational level.

    DOI: 10.1074/jbc.M109.063644

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  • Arrested Differentiation of Proplastids into Chloroplasts in Variegated Leaves Characterized by Plastid Ultrastructure and Nucleoid Morphology

    Sakamoto, Wataru, Uno, Yasuyuki, Zhang, Quan, Miura, Eiko, Kato, Yusuke, Sodmergen

    Plant and Cell Physiology   50 ( 12 )   2069 - 83   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Leaf variegation is seen in many ornamental plants and is often caused by a cell-lineage type formation of white sectors lacking functional chloroplasts. A mutant showing such leaf variegation is viable and is therefore suitable for studying chloroplast development. In this study, the formation of white sectors was temporally investigated in the Arabidopsis leaf-variegated mutant var2. Green sectors were found to emerge from white sectors after the formation of the first true leaf. Transmission electron microscopic examination of plastid ultrastructures confirmed that the peripheral zone in the var2 shoot meristem contained proplastids but lacked developing chloroplasts that were normally detected in wild type. These data suggest that chloroplast development proceeds very slowly in var2 variegated leaves. A notable feature in var2 is that the plastids in white sectors contain remarkable globular vacuolated membranes and prolamellar body-like structures. Although defective plastids were hardly observed in shoot meristems, they began to accumulate during early leaf development. Consistent with these observations, large plastid nucleoids detected in white sectors by DNA-specific fluorescent dyes were characteristic of those found in proplastids and were clearly distinguished from those in chloroplasts. These results strongly imply that in white sectors, differentiation of plastids into chloroplasts is arrested at the early stage of thylakoid development. Interestingly, large plastid nucleoids were detected in variegated sectors from species other than Arabidopsis. Thus, plastids in variegated leaves appear to share a common feature and represent a novel plastid type.

    DOI: 10.1093/pcp/pcp127

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  • Dynamic behavior of organellar DNAs during male gametophyte development in higher plants

    Sakamoto, Wataru, Matsushita, Ryo

    Genes & Genetic Systems   84 ( 6 )   487 - 487   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Leaf-variegated tobacco plants generated by knocking-down FtsH gene

    Kouso, Takayoshi, Kato, Yusuke, Sakamoto, Wataru

    Genes & Genetic Systems   84 ( 6 )   471 - 471   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Localization and expression of serine racemase in Arabidopsis thaliana 国際誌

    Sugimoto, Manabu, Sakamoto, Wataru, Fujitani, Yoshiyuki

    Amino Acids   36 ( 3 )   587 - 90   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Arabidopsis plants transformed by promoter of A. thaliana serine racemase fused with beta-glucuronidase (GUS) reporter gene showed strong GUS staining in elongating and developing cells such as tip regions of primary and lateral roots, developing leaves, and shoot meristems. RT-PCR and digital northern hybridization showed that expression of the serine racemase gene was not induced by L- and D-serine, light irradiation, biotic and abiotic stresses.

    DOI: 10.1007/s00726-008-0112-z

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  • The lack of mitochondrial AtFtsH4 protease alters Arabidopsis leaf morphology at the late stage of rosette development under short-day photoperiod 国際誌

    Gibala, Marta, Kicia, Marta, Sakamoto, Wataru, Gola, Edyta M., Kubrakiewicz, Janusz, Smakowska, Elwira, Janska, Hanna

    Plant Journal   59 ( 5 )   685 - 99   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    AtFtsH4 is one of four inner membrane-bound mitochondrial ATP-dependent metalloproteases in Arabidopsis thaliana, called AAA proteases, whose catalytic site is exposed to the intermembrane space. In the present study, we used a reverse-genetic approach to investigate the physiological role of the AtFtsH4 protease. We found that loss of AtFtsH4 did not significantly affect Arabidopsis growth under optimal conditions (long days); however, severe morphological and developmental abnormalities in late rosette development occurred under short-day conditions. The asymmetric shape and irregular serration of expanding leaf blades were the most striking features of the ftsh4 mutant phenotype. The severe abnormal morphology of the leaf blades was accompanied by ultrastructural changes in mitochondria and chloroplasts. These abnormalities correlated with elevated levels of reactive oxygen species and carbonylated mitochondrial proteins. We found that two classes of molecular chaperones, Hsp70 and prohibitins, were over-expressed in ftsh4 mutants during late vegetative growth under both short- and long-day conditions. Taken together, our data indicate that lack of AtFtsH4 results in impairment of organelle development and Arabidopsis leaf morphology under short-day conditions.

    DOI: 10.1111/j.1365-313X.2009.03907.x

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  • Visualization of Plastids in Pollen Grains: Involvement of FtsZ1in Pollen Plastid Division

    Tang, Lay Yin, Nagata, Noriko, Matsushima, Ryo, Chen, Yuling, Yoshioka, Yasushi, Sakamoto, Wataru

    Plant and Cell Physiology   50 ( 4 )   904 - 8   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Visualizing organelles in living cells is a powerful method to analyze their intrinsic mechanisms. Easy observation of chlorophyll facilitates the study of the underlying mechanisms in chloroplasts, but not in other plastid types. Here, we constructed a transgenic plant enabling visualization of plastids in pollen grains. Combination of a plastid-targeted fluorescent protein with a pollen-specific promoter allowed us to observe the precise number, size and morphology of plastids in pollen grains of the wild type and the ftsZ1 mutant, whose responsible gene plays a central role in chloroplast division. The transgenic material presented in this work is useful for studying the division mechanism of pollen plastids.

    DOI: 10.1093/pcp/pcp042

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  • Protein Quality Control in Chloroplasts: A Current Model of D1 Protein Degradation in the Photosystem II Repair Cycle 国際誌

    Kato, Yusuke, Sakamoto, Wataru

    Journal of Biochemistry   146 ( 4 )   463 - 9   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The chloroplast originated from endosymbiosis of photosynthetic bacteria. Thus, mechanisms essential for chloroplast biogenesis/homeostasis (protein synthesis, import from cytosol, assembly, and degradation) are predominantly governed by prokaryotic systems. Among these, the quality control system is crucial, because light energy constantly damages photosynthetic proteins and excessive light often limits plant growth by irreversibly inactivating the photosynthetic apparatuses. Here, we overview prokaryotic proteases (FtsH and Deg) which are two enzymes that play critical roles in this system. We particularly focus on Photosystem II (PSII) in thylakoid membranes, which is composed of more than 20 subunits. Among the subunits is one of the intrinsic reaction centre proteins (D1) which is considered to be the target of photodamage. Its rapid and specific turnover suggests that photodamaged D1 is degraded by these proteases and replaced with a de novo synthesized one in a system which is termed the PSII repair cycle. We discuss a current model of D1 degradation which is executed by a concerted action of particular FtsH and Deg isoforms.

    DOI: 10.1093/jb/mvp073

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  • The Variegated Mutants Lacking Chloroplastic FtsHs Are Defective in D1 Degradation and Accumulate Reactive Oxygen Species 国際誌

    Kato, Yusuke, Miura, Eiko, Ido, Kunio, Ifuku, Kentaro, Sakamoto, Wataru

    Plant Physiology   151 ( 4 )   1790 - 801   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In the photosynthetic apparatus, a major target of photodamage is the D1 reaction center protein of photosystem II (PSII). Photosynthetic organisms have developed a PSII repair cycle in which photodamaged D1 is selectively degraded. A thylakoid membrane-bound metalloprotease, FtsH, was shown to play a critical role in this process. Here, the effect of FtsHs in D1 degradation was investigated in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) mutants lacking FtsH2 (yellow variegated2 [var2]) or FtsH5 (var1). Because these mutants are characterized by variegated leaves that sometimes complicate biochemical studies, we employed another mutation, fu-gaeri1 (fug1), that suppresses leaf variegation in var1 and var2 to examine D1 degradation. Two-dimensional blue native PAGE showed that var2 has less PSII supercomplex and more PSII intermediate lacking CP43, termed RC47, than the wild type under normal growth light. Moreover, our histochemical and quantitative analyses revealed that chloroplasts in var2 accumulate significant levels of reactive oxygen species, such as superoxide radical and hydrogen peroxide. These results indicate that the lack of FtsH2 leads to impaired D1 degradation at the step of RC47 formation in PSII repair and to photooxidative stress even under nonphotoinhibitory conditions. Our in vivo D1 degradation assays, carried out by nonvariegated var2 fug1 and var1 fug1 leaves, demonstrated that D1 degradation was impaired in different light conditions. Taken together, our results suggest the important role of chloroplastic FtsHs, which was not precisely examined in vivo. Attenuated D1 degradation in the nonvariegated mutants also suggests that leaf variegation seems to be independent of the PSII repair.

    DOI: 10.1104/pp.109.146589

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  • Activation of the heterotrimeric G protein alpha-subunit GPA1 suppresses the ftsh-mediated inhibition of chloroplast development in Arabidopsis 国際誌

    Zhang, Lingang, Wei, Qing, Wu, Wenjuan, Cheng, Yuxiang, Hu, Guangzhen, Hu, Fenhong, Sun, Yi, Zhu, Ying, Sakamoto, Wataru, Huang, Jirong

    Plant Journal   58 ( 6 )   1041 - 53   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Heterotrimeric G protein knock-out mutants have no phenotypic defect in chloroplast development, and the connection between the G protein signaling pathway and chloroplast development has only been inferred from pharmaceutical evidence. Thus, whether G protein signaling plays a role in chloroplast development remains an open question. Here, we present genetic evidence, using the leaf-variegated mutant thylakoid formation 1 (thf1), indicating that inactivation or activation of the endogenous G protein alpha-subunit (GPA1) affects chloroplast development, as does the ectopic expression of the constitutively active Galpha-subunit (cGPA1). Molecular biological and genetic analyses showed that FtsH complexes, which are composed of type-A (FtsH1/FtsH5) and type-B (FtsH2/FtsH8) subunits, are required for cGPA1-promoted chloroplast development in thf1. Furthermore, the ectopic expression of cGPA1 rescues the leaf variegation of ftsh2. Consistent with this finding, microarray analysis shows that ectopic expression of cGPA1 partially corrects mis-regulated gene expression in thf1. This overlooked function of G proteins provides new insight into our understanding of the integrative signaling network, which dynamically regulates chloroplast development and function in response to both intracellular and extracellular signals.

    DOI: 10.1111/j.1365-313X.2009.03843.x

    Web of Science

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  • Plant mitochondrial rhomboid, AtRBL12, has different substrate specificity from its yeast counterpart 国際誌

    Kmiec-Wisniewska, Beata, Krumpe, Katrin, Urantowka, Adam, Sakamoto, Wataru, Pratje, Elke, Janska, Hanna

    Plant Molecular Biology   68 ( 1-2 )   159 - 71   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Rhomboid proteins comprise a class of serine proteases that are conserved in all kingdoms of organisms. They contain six or seven transmembrane helices and control a wide range of cellular functions and developmental processes by intramembrane proteolysis. This paper provides experimental evidence for the existence of rhomboid proteases in plant mitochondria and chloroplasts. Among 15 putative rhomboid-like proteins in Arabidopsis thaliana, we selected five predicted as mitochondrially targeted. For these proteins we performed the GFP transient assay, and identified two homologues, AtRBL11 (At5g25752) and AtRBL12 (At1g18600) to be targeted into plastids and mitochondria, respectively. Phylogenetic analysis reveals that AtRBL12 or AtRBL11 have only one clear orthologue in plant species with completely sequenced genomes. Complementation of the yeast lacking a functional copy of mitochondrial rhomboid with AtRBL12 indicates that this plant protease, in contrast to the human orthologue, does not recognize the yeast substrates, cytochrome c peroxidase (Ccp1) or dynamin-like GTPase (Mgm1). In agreement with this, we did not observe processing of Mgm1 when labeled precursor of this protein was incubated in vitro with Arabidopsis mitochondrial extract. Our results imply that plant mitochondrial rhomboids function in a specific manner and thus differ from their yeast and mammal counterparts.

    DOI: 10.1007/s11103-008-9359-8

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  • Influence of chloroplastic photo-oxidative stress on mitochondrial alternative oxidase capacity and respiratory properties: A case study with arabidopsis yellow variegated 2

    Yoshida, Keisuke, Watanabe, Chihiro, Kato, Yusuke, Sakamoto, Wataru, Noguchi, Ko

    Plant and Cell Physiology   49 ( 4 )   592 - 603   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Mitochondrial alternative oxidase (AOX), the unique respiratory terminal oxidase in plants, catalyzes the energy-wasteful cyanide (CN)-resistant respiration. Although it has been demonstrated that leaf AOX is up-regulated under high-light (HL) conditions, the in vivo mechanism of AOX up-regulation by light is still unknown. In the present study, we examined whether the photo-oxidative stress in the chloroplast modulates mitochondrial respiratory properties, especially the AOX capacity, using Arabidopsis leaf-variegated mutant yellow variegated 2 (var2) and exposing plants to HL. var2 mutants lack FtsH2 metalloprotease required for the repair of damaged PSII. Indeed, var2-1 suffered from photo-oxidative stress even before the HL treatments. While the activities of tricarboxylic acid cycle enzymes and cytochrome c oxidase in var2-1 were almost identical to those in the wild type, the amount of AOX protein and the CN-resistant respiration rate were higher in var2-1. Real-time PCR analysis revealed that HL treatment induced the expression of some energy-dissipating respiratory genes, including AOX1a, NDB2 and UCP5, more strongly in var2-1. Western blotting using var2-1 leaf extracts specific to green or white sectors, containing functional or non-functional photosynthetic apparatus, respectively, revealed that more AOX protein was induced in the green sectors by the HL treatment. These results indicate that photo-oxidative stress by excess light is involved in the regulation of respiratory gene expression and the modulation of respiratory properties, especially the AOX up-regulation.

    DOI: 10.1093/pcp/pcn031

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  • Mitochondrial dynamics in plant male gametophyte visualized by fluorescent live imaging

    Matsushima, Ryo, Hamamura, Yuki, Higashiyama, Tetsuya, Arimura, Shin-ichi, Sodmergen, Tsutsumi, Nobuhiro, Sakamoto, Wataru

    Plant and Cell Physiology   49 ( 7 )   1074 - 83   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Visualization of organelles in living cells is a powerful method for studying their dynamic behavior. Here we attempted to visualize mitochondria in angiosperm male gametophyte (pollen grain from Arabidopsis thaliana) that are composed of one vegetative cell (VC) and two sperm cells (SCs). Combination of mitochondria-targeted fluorescent proteins with VC- or SC-specific expression allowed us to observe the precise number and dynamic behavior of mitochondria in the respective cell types. Furthermore, live imaging of SC mitochondria during double fertilization confirmed previous observations, demonstrated by electron microscopy in other species, that sperm mitochondria enter into the egg and central cells. We also attempted to visualize mutant mitochondria that were elongated due to a defect in mitochondrial division. This mutant phenotype was indeed detectable in VC mitochondria of a heterozygous F(1) plant, suggesting active mitochondrial division in male gametophyte. Finally, we performed mutant screening and isolated a putative mitochondrial protein transport mutant whose phenotype was detectable only in haploid cells. The transgenic materials presented in this work are useful not only for live imaging but also for studying mitochondrial functions by mutant analysis.

    DOI: 10.1093/pcp/pcn084

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  • Arabidopsis ELONGATED MITOCHONDRIA1 is required for localization of DYNAMIN-RELATED PROTEIN3A to mitochondrial fission sites 国際誌

    Arimura, Shin-ichi, Fujimoto, Masaru, Doniwa, Yoko, Kadoya, Naoki, Nakazono, Mikio, Sakamoto, Wataru, Tsutsumi, Nobuhiro

    Plant Cell   20 ( 6 )   1555 - 66   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Mitochondrial fission is achieved partially by the activity of self-assembling dynamin-related proteins (DRPs) in diverse organisms. Mitochondrial fission in Arabidopsis thaliana is mediated by DRP3A and DRP3B, but the other genes and molecular mechanisms involved have yet to be elucidated. To identify these genes, we screened and analyzed Arabidopsis mutants with longer and fewer mitochondria than those of the wild type. ELM1 was found to be responsible for the phenotype of elongated mitochondria. This phenotype was also observed in drp3a plants. EST and genomic sequences similar to ELM1 were found in seed plants but not in other eukaryotes. ELM1:green fluorescent protein (GFP) was found to surround mitochondria, and ELM1 interacts with both DPR3A and DRP3B. In the elm1 mutant, DRP3A:GFP was observed in the cytosol, whereas in wild-type Arabidopsis, DRP3A:GFP localized to the ends and constricted sites of mitochondria. These results collectively suggest that mitochondrial fission in Arabidopsis is mediated by the plant-specific factor ELM1, which is required for the relocalization of DRP3A (and possibly also DRP3B) from the cytosol to mitochondrial fission sites.

    DOI: 10.1105/tpc.108.058578

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  • Functional characterization of key structural genes in rice flavonoid biosynthesis 国際誌

    Shih, Chun Hat, Chu, Hung, Tang, Lee Kwan, Sakamoto, Wataru, Maekawa, Masahiko, Chu, Ivan K., Wang, Mingfu, Lo, Clive

    Planta   228 ( 6 )   1043 - 54   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Rice is a model system for monocot but the molecular features of rice flavonoid biosynthesis have not been extensively characterized. Rice structural gene homologs encoding chalcone synthase (CHS), chalcone isomerase (CHI), flavanone 3-hydroxylase (F3H), flavonoid 3'-hydroxylase (F3'H), dihydroflavonol 4-reductase (DFR), and anthocyanidin synthase (ANS) were identified by homology searches. Unique differential expression of OsF3H, OsDFR, and OsANS1 controlled by the Pl(w) locus, which contains the R/B-type regulatory genes OSB1 and OSB2, was demonstrated during light-induced anthocyanin accumulation in T65-Plw seedlings. Previously, F3H genes were often considered as early genes co-regulated with CHS and CHI genes in other plants. In selected non-pigmented rice lines, OSB2 is not expressed following illumination while their expressed OSB1sequences all contain the same nucleotide change leading to the T(64) M substitution within the conserved N-terminal interacting domain. Furthermore, the biochemical roles of the expressed rice structural genes (OsCHS1, OsCHI, OsF3H, and OsF3'H) were established in planta for the first time by complementation in the appropriate Arabidopsis transparent testa mutants. Using yeast two-hybrid analysis, OsCHS1 was demonstrated to interact physically with OsF3H, OsF3'H, OsDFR, and OsANS1, suggesting the existence of a macromolecular complex for anthocyanin biosynthesis in rice. Finally, flavones were identified as the major flavonoid class in the non-pigmented T65 seedlings in which the single-copy OsF3H gene was not expressed. Competition between flavone and anthocyanin pathways was evidenced by the significant reduction of tricin accumulation in the T65-Plw seedlings.

    DOI: 10.1007/s00425-008-0806-1

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  • The model plant Medicago truncatula exhibits biparental plastid inheritance

    Matsushima, Ryo, Hu, Yingchun, Toyoda, Kazuhiro, Sodmergen, Sakamoto, Wataru

    Plant and Cell Physiology   49 ( 1 )   81 - 91   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The plastid, which originated from the endosymbiosis of a cyanobacterium, contains its own plastid DNA (ptDNA) that exhibits a unique mode of inheritance. Approximately 80% of angiosperms show maternal inheritance, whereas the remainder exhibit biparental inheritance of ptDNA. Here we studied ptDNA inheritance in the model legume, Medicago truncatula. Cytological analysis of mature pollen with DNA-specific fluorescent dyes suggested that M. truncatula is one of the few model plants potentially showing biparental inheritance of ptDNA. We further examined pollen by electron microscopy and revealed that the generative cell (a mother of sperm cells) indeed has many DNA-containing plastids. To confirm biparental inheritance genetically, we crossed two ecotypes (Jemalong A17 and A20), and the transmission mode of ptDNA was investigated by a PCR-assisted polymorphism. Consistent with the cytological observations, the majority of F(1) plants possessed ptDNAs from both parents. Interestingly, cotyledons of F(1) plants tended to retain a biparental ptDNA population, while later emergent leaves tended to be uniparental with either one of the parental plastid genotypes. Biparental transmission was obvious in the F(2) population, in which all plants showed homoplasmy with either a paternal or a maternal plastid genotype. Collectively, these data demonstrated that M. truncatula is biparental for ptDNA transmission and thus can be an excellent model to study plastid genetics in angiosperms.

    DOI: 10.1093/pcp/pcm170

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  • The BnALMT1 Protein That is an Aluminum-Activated Malate Transporter is Localized in the Plasma Membrane. 国際誌

    Ayalew Ligaba, Maki Katsuhara, Wataru Sakamoto, Hideaki Matsumoto

    Plant signaling & behavior   2 ( 4 )   255 - 7   2007年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have previously reported that Al-induces citrate and malate efflux from P-sufficient and P-deficient plants of rape (Brassica napus L.) and that P-deficiency alone could not induce this response. Further investigation showed that the transcript of two genes designated BnALMT1 and BnALMT2 is accumulated in roots by Al-treatment. Transgenic tobacco cells (Nicotiana tabacum) and Xenopus laevis oocytes expressing the BnALMT1 and BnALMT2 proteins released more malate than control cells in the presence of Al, indicating that the BnALMT genes encode an Al-activated malate transporter. The transgenic tobacco cells exposed to toxic level of Al grew better than control cells indicating that the genes can enhance Al-resistance of plant cells. In this study we showed the subcellular localization of BnALMT1 fused to the green fluoresce protein (GFP). The BnALMT1:: GFP construct was transiently expressed in protoplasts prepared from Arabidopsis leaves using the polyethylene glycol (PEG) method. The result showed that the BnALMT1 protein is localized in the plasma membrane. This provides further evidence that the BnALMT proteins facilitate the transport of malate across the plasma membrane (PM).

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  • The balance between chloroplast protein synthesis and degradation as an important factor of chloroplast biogenesis and maintenance

    Sakamoto, W.

    Photosynthesis Research   91 ( 2-3 )   268 - 268   2007年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Chemically induced expression of rice OSB2 under the control of the OsPR1.1 promoter confers increased anthocyanin accumulation in transgenic rice 国際誌

    Kawahigashi, Hiroyuki, Hirose, Sakiko, Iwai, Takayoshi, Ohashi, Yuko, Sakamoto, Wataru, Maekawa, Masahiko, Ohkawa, Yasunobu

    Journal of Agricultural and Food Chemistry   55 ( 4 )   1241 - 7   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Anthocyanin pigmentation provides an excellent system with which to study the regulation of gene expression in higher plants. In this study, OsPR1.1 promoter was isolated and the promoter activity was monitored using a reporter gene OSB2, which encodes a transcription factor for anthocyanin synthesis in rice plants. We introduced PR::OSB2 plasmid into an isogenic Taichung 65, no. 99-962 T-65 CBA B9F5 (T65 CBA), rice line (Oryza sativa L.) and found that the transgenic rice plants exhibited anthocyanin accumulation by the induced expression of OSB2 after chemical treatments with methyl jasmonate (MeJA) and 2,6-dichloroisonicotinic acid (DCINA). The shoots of the PR::OSB2 transgenic rice plants changed color to red after application of the chemicals accompanying with the increased anthocyanin content to approximately 5-fold by MeJA and 2-fold by DCINA, respectively. The anthocyanin accumulation was consistent with the increase of the expression of OSB2 and anthocyanidin synthase (ANS). This color change system could provide a useful and easy way to produce transgenic plants for monitoring of chemicals in the environment.

    DOI: 10.1021/jf062339w

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  • Physiological and biochemical dissection of the white sectors of yellow variegated2

    Kato, Yusuke, Miura, Eiko, Matushima, Ryo, Sakamoto, Wataru

    Plant and Cell Physiology   48   2007年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Isolation and characterization of Ty1/copia-like retrotransposons in mung bean (Vigna radiata)

    Xiao, Weimin, Su, Yuhui, Sakamoto, Wataru, Sodmergen

    Journal of Plant Research   120 ( 2 )   323 - 8   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Two Ty1/copia-like retrotransposons, RTvr1 and RTvr2, were isolated from mung bean (Vigna radiata (L.) Wilczek) genomic DNA and are the first complete elements of this kind to be reported in this legume. Nucleotide sequence analyses revealed that both elements are AT-rich (60% and 61%, respectively) and are flanked by a target-site duplication of 5 bp. The structures of RTvr1 and RTvr2 are those of typical long terminal repeat retrotransposons. Both transposons were able to produce putative proteins with the domain order of Gag-protease-integrase-reverse transcriptase-RNase H, indicating that RTvr1 and RTvr2 belong to the Ty1/copia-like retrotransposons. Except for a 2,500-bp insertion region in RTvr2, the overall similarity between RTvr1 and RTvr2 is 92%. Dot blots showed that these two retroelements were present at a copy number of 120 per mung bean haploid genome. Multiple sequence alignments showed that the conserved motifs of the aspartic proteases, integrase, reverse transcriptase, and the RNase H in the Ty1/copia-like group all exist in RTvr1 and RTvr2.

    DOI: 10.1007/s10265-006-0045-0

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  • Multiple intracellular locations of Lon protease in arabidopsis: Evidence for the localization of AtLon4 to chloroplasts

    Ostersetzer, Oren, Kato, Yusuke, Adam, Zach, Sakamoto, Wataru

    Plant and Cell Physiology   48 ( 6 )   881 - 5   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Arabidopsis contains four Lon protease-like proteins (AtLon1-AtLon4), predicted to be localized in different cellular organelles, including mitochondria, peroxisomes and plastids. A notable question is whether Lon is present in chloroplasts, since it is absent from cyanobacteria and thus appears to have been lost during the evolution of photosynthetic organisms. Based on in vivo transient assays, we found that AtLon4 is dually targeted to both mitochondria and chloroplasts. Furthermore, immunoblot analysis localized AtLon4 to the thylakoids. Thus, in spite of its absence from basal photosynthetic organisms, our results suggest the presence of Lon in plant plastids.

    DOI: 10.1093/pcp/pcm052

    Web of Science

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  • Genetic dissection of leaf variegation in Arabidopsis

    Sakamoto, Wataru

    Genes & Genetic Systems   82 ( 6 )   501 - 501   2007年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Identification of fug1 and sco1 as a suppressor of leaf variegation in var mutants

    Miura, Eiko, Koto, Yusuke, Matsushima, Ryo, Sakamoto, Wataru

    Plant and Cell Physiology   48   2007年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Distribution mechanism and physiological roles of inorganic ion gradient in a leaf

    Nagai, Makiko, Uehara, Takeo, Miura, Eiko, Sakamoto, Wataru, Yamagami, Mutsmui, Fukaki, Hidehiro, Kitamura, Akira, Mimura, Tetsuro

    Plant and Cell Physiology   48   2007年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Flower and leaf color modification by expression of transcriptional factors in petunia

    Umemoto, Naovuki, Fukaya, Noritaka, Takano, Masayo, Sakamoto, Wataru

    Plant and Cell Physiology   48   2007年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • The balance between protein synthesis and degradation in chloroplasts determines leaf variegation in Arabidopsis yellow variegated mutants 国際誌

    Miura, Eiko, Kato, Yusuke, Matsushima, Ryo, Albrecht, Veronica, Laalami, Soumaya, Sakamoto, Wataru

    Plant Cell   19 ( 4 )   1313 - 28   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    An Arabidopsis thaliana leaf-variegated mutant yellow variegated2 (var2) results from loss of FtsH2, a major component of the chloroplast FtsH complex. FtsH is an ATP-dependent metalloprotease in thylakoid membranes and degrades several chloroplastic proteins. To understand the role of proteolysis by FtsH and mechanisms leading to leaf variegation, we characterized the second-site recessive mutation fu-gaeri1 (fug1) that suppressed leaf variegation of var2. Map-based cloning and subsequent characterization of the FUG1 locus demonstrated that it encodes a protein homologous to prokaryotic translation initiation factor 2 (cpIF2) located in chloroplasts. We show evidence that cpIF2 indeed functions in chloroplast protein synthesis in vivo. Suppression of leaf variegation by fug1 is observed not only in var2 but also in var1 (lacking FtsH5) and var1 var2. Thus, suppression of leaf variegation caused by loss of FtsHs is most likely attributed to reduced protein synthesis in chloroplasts. This hypothesis was further supported by the observation that another viable mutation in chloroplast translation elongation factor G also suppresses leaf variegation in var2. We propose that the balance between protein synthesis and degradation is one of the determining factors leading to the variegated phenotype in Arabidopsis leaves.

    DOI: 10.1105/tpc.106.049270

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  • White leaf sectors in yellow variegated2 are formed by viable cells with undifferentiated plastids 国際誌

    Kato, Yusuke, Miura, Eiko, Matsushima, Ryo, Sakamoto, Wataru

    Plant Physiology   144 ( 2 )   952 - 60   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The yellow variegated2 (var2) is one of the best-characterized Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) mutants showing leaf variegation. Leaf variegation of var2 results from the loss of an ATP-dependent metalloprotease, FtsH2, which is a major component of the FtsH heterocomplex in thylakoid membranes. While the functional role of FtsH2 in protein quality control has been extensively studied, the physiological state of plastids in white tissues of the var2 is not well characterized. Here we show that the white tissue in var2 is neither the result of photobleaching nor enhanced senescence. Visualization of plastids by plastid-targeted green fluorescent protein revealed that plastids in the white sector are distinct and have undifferentiated characteristics. The plastids are also distinct in that they contain large nucleoids, a complex structure of plastid DNA and proteins, that are typically found in undifferentiated plastids. Comparative analyses of protein profiles from green and white tissues suggested that the difference was observed in the proteins related to photosynthesis but not due to proteins of other organelles. Thus, cells in the white tissue are viable and their defect is limited to plastid function. The plastid accumulates normal levels of chloroplast transcripts, whereas a substantial repression of nuclear-encoded photosynthetic genes was evident in the white sector. Based upon these results, we inferred that the white sectors in var2 are made by viable cells that have plastids arrested in thylakoid formation. A proposed model to form the variegated sector in var2 is provided.

    DOI: 10.1104/pp.107.099002

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  • Relationship between the oxidative stress in chloroplasts and the mitochondrial respiratory properties in yellow variegated 2 mutants

    Yoshida, Keisuke, Watanabe, Chihiro, Terashima, Ichiro, Kato, Yusuke, Sakamoto, Wataru, Noguchi, Ko

    Plant and Cell Physiology   48   2007年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Overexpression and characterization of FtsH protease from Arabidopsis

    Amano, T, Sakamoto, W, Shioi, Y

    Plant and Cell Physiology   47   2006年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Isolation of Arabidopsis mutants with defect in mitochondrial morphology

    Arimura, Shin-ichi, Feng Xiaoge, Sakamoto, Wataru, Tsutsumi, Nobuhiro

    Genes & Genetic Systems   81 ( 6 )   451 - 451   2006年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Molecular characterization of organelle inheritance in higher plants using model plants

    Matsushima, R, Hattori, C, Sodmergen, Sakamoto, W

    Plant and Cell Physiology   47   2006年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Different amounts of DNA in each mitochondrion in rice root

    Takanashi, Hideki, Arimura, Shin-ichi, Sakamoto, Wataru, Tsutsumi, Nobuhiro

    Genes & Genetic Systems   81 ( 3 )   215 - 8   2006年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The DNA content of individual mitochondria in rice root cells was analyzed by fluorescence microscopy. Differences in DNA content were detected between individual mitochondria. Some mitochondria contained no detectable nucleoid (DNA-protein complexes). The percent of mitochondria with DAPI(4',6-Diamidino-2-phenylindole) -stained nucleoids varied over the length of the root (root base, 33%; middle portion of root, 41%; root tip, 91%). The mean amounts of DNA per mitochondrial nucleoid were equivalent to 46.4 kbp in the root base, 52.0 kbp in the middle portion of root and 124.2 kbp in the root tip. The amount of DNA in individual mitochondria and the ratio of mitochondria with visible nucleoids were higher in the root tip than in other parts of the root. The estimated amount of DNA in almost all of the observed mitochondria was smaller than the amount of DNA equivalent to the rice mitochondrial genome size (490 kbp), even in root tip.

    DOI: 10.1266/ggs.81.215

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  • Effects of dysfunction in defense systems toward photoinhibition on mitochondrial respiration

    Yoshida, K, Sakamoto, W, Shikanai, T, Terashima, I, Noguchi, K

    Plant and Cell Physiology   47   2006年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Arabidopsis male gametophytic mutants deficient in organellar DNA disappearance

    Kubo, M, Matsushima, R, Hattori, C, Sodmergen, Sakamoto, W

    Plant and Cell Physiology   47   2006年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Characterization of T-DNA insertion mutants for genes encoding mitochondrial FtsHs

    Sakamoto, W, Gibala-Litwin, M, Janska, H

    Plant and Cell Physiology   47   2006年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Protein degradation machineries in plastids 国際誌

    Sakamoto, Wataru

    Annual Review of Plant Biology   57   599 - 621   2006年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Plastids undergo drastic morphological and physiological changes under different developmental stages and in response to environmental conditions. A key to accomplishing these transitions and maintaining homeostasis is the quality and quantity control of many plastid proteins by proteases and chaperones. Although a limited number of plastid proteases have been identified by biochemical approaches, recent progress in genome information revealed various plant proteases that are of prokaryotic origin and that are localized in chloroplasts. Of these, ATP-dependent proteases such as Clp, FtsH, and Lon are considered the major enzymes involved in processive degradation (gradual degradation to oligopeptides and amino acids). The basic architecture of plant ATP-dependent proteases is very similar to the architechture of bacterial enzymes, such as those in Escherichia coli, but plastid enzymes apparently have extraordinary numbers of isomers. Recent molecular genetic characterization in Arabidopsis has identified differential roles of these isomers. This review covers what is currently known about the types and function of plastid proteases together with our new observations.

    DOI: 10.1146/annurev.arplant.57.032905.105401

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  • [Maternal inheritance of mitochondria in higher plants].

    Sodmergen, Wataru Sakamoto

    Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme   50 ( 14 Suppl )   1795 - 8   2005年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • [Dynamics in mitochondria and chloroplasts: a current overview].

    Wataru Sakamoto, Jun-Ichi Hayashi

    Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme   50 ( 14 Suppl )   1861 - 2   2005年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • [Role of ATP-dependent proteolytic machineries in plastid biogenesis, differentiation, maintenance, and senescence].

    Wataru Sakamoto

    Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme   50 ( 14 Suppl )   1892 - 5   2005年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Protein quality control and membrane proteases in chloroplasts

    Sakamoto, W

    Seikagaku   77 ( 4 )   2005年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • FtsH proteases in chloroplasts and cyanobacteria

    Adam, Z, Zaltsman, A, Sinvany-Villalobo, G, Sakamoto, W

    Physiologia Plantarum   123 ( 4 )   2005年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/j.1399-3054.2004.00436.x

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  • Isolation and molecular characterization of rbcS in the unicellular green alga Nannochloris bacillaris (Chlorophyta, Trebouxiophyceae)

    Yamazaki, T, Yamamoto, M, Sakamoto, W, Kawano, S

    Phycological Research   53 ( 1 )   2005年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/j.1440-1835.2005.tb00358.x

    Web of Science

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  • An Arabidopsis mutant deficient in pollen mitosis II

    Kubo, M, Sakamoto, W

    Plant and Cell Physiology   46   2005年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Quality control of membrane proteins in chloroplasts and its relationship to light adaptation

    Sakamoto, W

    Plant and Cell Physiology   46   2005年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Isolation of mutations that suppress leaf variegation in var2 of Arabidopsis

    Miura, E, Sakamoto, W

    Plant and Cell Physiology   46   2005年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Isolation and characterization of Ty1/copia-like reverse transcriptase sequences from mung bean

    Xiao, WM, Sakamoto, W, Sodmergen

    Acta Botanica Sinica   46 ( 5 )   2004年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Allelic characterization of the leaf-variegated mutation var2 identifies the conserved amino acid residues of FtsH that are important for ATP hydrolysis and proteolysis 国際誌

    Sakamoto, W, Miura, E, Kaji, Y, Okuno, T, Nishizono, M, Ogura, T

    Plant Molecular Biology   56 ( 5 )   705 - 16   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Arabidopsis var1 and var2 mutants exhibit leaf variegation. VAR1 and VAR2 encode similar FtsH metalloproteases (FtsH5 and FtsH2, respectively). We have previously found many variegated mutants to be allelic to var2. Each mutant was shown to express a different degree of variegation, and the formation of white sectors was enhanced in severely variegated alleles when these alleles were grown at low temperature. VAR1/FtsH5 and VAR2/FtsH2 levels were mutually affected even in the weak alleles, confirming our previous observation that the two proteins form a hetero complex. In this study, the sites of the mutations in these var2 alleles were determined. We isolated eight point mutations. Five alleles resulted in an amino acid substitution. Three of the five amino acid substitutions occurred in Walker A and B motifs of the ATP-binding site, and one occurred in the central pore motif. These mutations were considered to profoundly suppress the ATPase and protease activities. In contrast, one mutation was found in a region that contained no obvious signature motifs, but a neighboring sequence, Gly-Ala-Asp, was highly conserved among the members of the AAA protein family. Site-directed mutagenesis of the corresponding residue in E. coli FtsH indeed showed that this residue is necessary for proper ATP hydrolysis and proteolysis. Based on these results, we propose that the conserved Gly-Ala-Asp motif plays an important role in FtsH activity. Thus, characterization of the var2 alleles could help to identify the physiologically important domain of FtsH.

    DOI: 10.1007/s11103-004-4561-9

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  • A mutation of the CRUMPLED LEAF gene that encodes a protein localized in the outer envelope membrane of plastids affects the pattern of cell division, cell differentiation, and plastid division in Arabidopsis 国際誌

    Asano, T, Yoshioka, Y, Kurei, S, Sakamoto, W, Machida, Y

    Plant Journal   38 ( 3 )   448 - 59   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We identified a novel mutation of a nuclear-encoded gene, designated as CRUMPLED LEAF (CRL), of Arabidopsis thaliana that affects the morphogenesis of all plant organs and division of plastids. Histological analysis revealed that planes of cell division were distorted in shoot apical meristems (SAMs), root tips, and embryos in plants that possess the crl mutation. Furthermore, we observed that differentiation patterns of cortex and endodermis cells in inflorescence stems and root endodermis cells were disturbed in the crl mutant. These results suggest that morphological abnormalities observed in the crl mutant were because of aberrant cell division and differentiation. In addition, cells of the crl mutant contained a reduced number of enlarged plastids, indicating that the division of plastids was inhibited in the crl. The CRL gene encodes a novel protein with a molecular mass of 30 kDa that is localized in the plastid envelope. The CRL protein is conserved in various plant species, including a fern, and in cyanobacteria, but not in other organisms. These data suggest that the CRL protein is required for plastid division, and it also plays an important role in cell differentiation and the regulation of the cell division plane in plants. A possible function of the CRL protein is discussed.

    DOI: 10.1111/j.1365-313X.2004.02057.x

    Web of Science

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  • Isolation of mutants with aberrant mitochondrial morphology from Arabidopsis thaliana

    Feng, XG, Arimura, S, Hirano, HY, Sakamoto, W, Tsutsumi, N

    Genes & Genetic Systems   79 ( 5 )   301 - 5   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    To identify genes related to plant mitochondrial morphology and dynamics, novel mutants with respect to mitochondrial morphology were isolated from an ethyl methane sulphonate (EMS)-mutated population of Arabidopsis thaliana. Mitochondria were visualized by transforming Arabidopsis with a gene for a fusion protein consisting of GFP and a mitochondria-targeting pre-sequence. From 19,000 M2 populations, 17 mutants were isolated by fluorescent microscopic observations. All mitochondria in these mutants were longer and/or larger than wild-type mitochondria. The approximate chromosomal loci of the mutations of seven mutants that grew well were determined. The mitochondrial phenotypes of six of the mutants were recessive but the mitochondrial phenotype of the seventh mutant was dominant. Chromosomal rough mapping of the seven mutants showed that the mutations occurred at four different loci. At least one of these loci was novel, i.e., it was different from loci of other known mitochondrial morphology mutants of Arabidopsis and different from loci of Arabidopsis homologues of yeast genes related to mitochondrial morphology.

    DOI: 10.1266/ggs.79.301

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  • Molecular divergence and characterization of two chloroplast division genes, Ftsz1 and Ftsz2, in the unicellular green alga Nannochloris bacillaris (Chlorophyta)

    Koide, T, Yamazaki, T, Yamamoto, M, Fujishita, M, Nomura, H, Moriyama, Y, Sumiya, N, Matsunaga, S, Sakamoto, W, Kawano, S

    Journal of Phycology   40 ( 3 )   2004年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/j.1529-8817.2004.03105.x

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  • Leaf-variegated mutations and their responsible genes in Arabidopsis thaliana

    Sakamoto, W

    Genes & Genetic Systems   78 ( 1 )   1 - 9   2003年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Leaf variegation has long been known as a recessive genetic trait in higher plants. Unlike albino mutants, leaf-variegated mutants are non-lethal and thus enable us to study a novel mechanism of plastid development and maintenance. Variegation results from a defect that makes chloroplast development unstable, since at least part of the tissues gives rise to normal chloroplasts. Despite the fact that leaf-variegated mutants have contributed to the findings of maternal inheritance or have been used as genetic markers, these mutations and the responsible loci have been poorly understood at the molecular level. A comprehensive study of the leaf-variegated mutants is possible in Arabidopsis, since such mutants have been known and the cloning can be at relative ease as a model plant. Here I summarize recent progress on characterization of the Arabidopsis leaf-variegated mutants. Detailed analysis of the responsible loci revealed that variegation is caused by a defect in various metabolic pathways related to organelle functions. Thus, studies on these genes provide us with novel redundant mechanisms by which heteroplasmic organelles such as plastids and mitochondria can survive from an environmental stress.

    Web of Science

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  • Coordinated regulation and complex formation of YELLOW VARIEGATED1 and YELLOW VARIEGATED2, chloroplastic FtsH metalloproteases involved in the repair cycle of photosystem II in Arabidopsis thylakoid membranes 国際誌

    Sakamoto, W, Zaltsman, A, Adam, Z, Takahashi, Y

    Plant Cell   15 ( 12 )   2843 - 55   2003年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Arabidopsis yellow variegated1 (VAR1) and VAR2 are separate loci that encode similar chloroplast FtsH proteases. To date, FtsH is the best-characterized protease in thylakoid membranes involved in the turnover of photosynthetic protein complexes. It comprises a protein family that is encoded by 12 different nuclear genes in Arabidopsis. We show here that nine FtsH proteins are located in the chloroplasts. Mutations in either VAR1 or VAR2 cause typical leaf variegation and sensitivity to photoinhibition. By contrast, none of these phenotypes was observed in T-DNA insertion mutants in other ftsH genes (ftsh1, ftsh6, and ftsh8) closely related to VAR1 and VAR2. This finding suggests that VAR1 and VAR2 play a predominant role in the photosystem II repair cycle in thylakoid membranes. By generating VAR1- and VAR2-specific antibodies, we found that loss of either VAR1 or VAR2 results in the decreased accumulation of the other. Thus, the genetic nonredundancy between VAR1 and VAR2 could be attributed to their coordinated regulation at the protein level. These observations led us to examine whether VAR1 and VAR2 form a complex. Sucrose density gradient and gel filtration analyses revealed a complex of approximately 400 to 450 kD, probably representing a hexamer. Furthermore, VAR1 and VAR2 were shown to coprecipitate by immunoprecipitation using VAR1- and VAR2-specific antibodies. The majority of VAR1 appears to exist as heterocomplexes with VAR2, whereas VAR2 may be present as homocomplexes as well. Based on these results, we conclude that VAR1 and VAR2 are the major components of an FtsH complex involved in the repair of photodamaged proteins in thylakoid membranes.

    DOI: 10.1105/tpc.017319

    Web of Science

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  • [Leaf-variegated mutants in higher plants as tools for studying a novel function in plastids and mitochondria].

    Wataru Sakamoto

    Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme   47 ( 12 Suppl )   1771 - 6   2002年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • The VAR1 locus of Arabidopsis encodes a chloroplastic FtsH and is responsible for leaf variegation in the mutant alleles 国際誌

    Sakamoto, W, Tamura, T, Hanba-Tomita, Y, Murata, M

    Genes To Cells   7 ( 8 )   769 - 80   2002年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    BACKGROUND: A leaf-variegated mutation var1 of Arabidopsis results in the development of abnormal plastids and the formation of a green/white sector. Genetic analysis of the var1 mutant indicated that it acts synergistically with another mutation var2, suggesting that the two genes are relevant. The VAR2 locus has been shown to encode a chloroplastic FtsH, an ATP-dependent protease which is possibly involved in the degradation of thylakoid proteins and plastid development. RESULTS: In this study we show that the VAR1 locus encodes a chloroplastic FtsH protein homologous to VAR2. VAR1 contains a conserved motif for ATPase and a metalloprotease characteristic to FtsH proteins, and is targeted into chloroplasts. A VAR1-fusion protein synthesized in vitro exhibited ATPase activity and partial metalloprotease activity. The maximum yield of photochemistry, measured by chlorophyll fluorescence, showed that the var1 mutants were sensitive to photoinhibitory light exposure at 800 micro mol/m2/s. CONCLUSION: VAR1 and VAR2 comprise an FtsH small gene family together with other FtsH genes in Arabidopsis. VAR1 as well as VAR2 may play an important role in degrading photodamaged subunits in photosystem II. Loss of VAR1 and VAR2 perhaps impairs the photoprotection mechanism and thylakoid development, causing leaf variegation as a consequence.

    DOI: 10.1046/j.1365-2443.2002.00558.x

    Web of Science

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  • Reduction in amounts of mitochondrial DNA in the sperm cells as a mechanism for maternal inheritance in Hordeum vulgare

    Sodmergen, Zhang, QA, Zhang, YT, Sakamoto, W, Kuroiwa, T

    Planta   216 ( 2 )   2002年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s00425-002-0853-y

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  • The Purple leaf (Pl) locus of rice: the Pl(w) allele has a complex organization and includes two genes encoding basic helix-loop-helix proteins involved in anthocyanin biosynthesis

    Sakamoto, W, Ohmori, T, Kageyama, K, Miyazaki, C, Saito, A, Murata, M, Noda, K, Maekawa, M

    Plant and Cell Physiology   42 ( 9 )   2001年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pce128

    Web of Science

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  • Functional divergence of the TFL1-like gene family in Arabidopsis revealed by characterization of a novel homologue

    Mimida, N, Goto, K, Kobayashi, Y, Araki, T, Ahn, JH, Weigel, D, Murata, M, Motoyoshi, F, Sakamoto, W

    Genes To Cells   6 ( 4 )   2001年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1046/j.1365-2443.2001.00425.x

    Web of Science

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  • The YELLOW VARIEGATED (VAR2) locus encodes a homologue of FtsH, an ATP-dependent protease in Arabidopsis

    Takechi, K, Sodmergen, Murata, M, Motoyoshi, F, Sakamoto, W

    Plant and Cell Physiology   41 ( 12 )   2000年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcd067

    Web of Science

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  • Mitochondrial localization of AtOXA1, an Arabidopsis homologue of yeast Oxa1p involved in the insertion and assembly of protein complexes in mitochondrial inner membrane

    Sakamoto, W, Spielewoy, N, Bonnard, G, Murata, M, Wintz, H

    Plant and Cell Physiology   41 ( 10 )   2000年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcd045

    Web of Science

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  • The strange evolutionary history of plant mitochondrial tRNAs and their aminoacyl-tRNA synthetases

    Small, I, Akashi, K, Chapron, A, Dietrich, A, Duchene, AM, Lancelin, D, Marechal-Drouard, L, Menand, B, Mireau, H, Moudden, Y, Ovesna, J, Peeters, N, Sakamoto, W, Souciet, G, Wintz, H

    Journal of Heredity   90 ( 3 )   1999年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/jhered/90.3.333

    Web of Science

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  • In situ RNA hybridization using Technovit resin in Arabidopsis thaliana

    Takechi, K, Sakamoto, W, Katsuhara, M, Murata, M, Motoyoshi, F

    Plant Molecular Biology Reporter   17 ( 1 )   1999年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1023/A:1007503912661

    Web of Science

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  • TERMINAL FLOWER 1-like genes in Brassica species

    Mimida, N, Sakamoto, W, Murata, M, Motoyoshi, F

    Plant Science   142 ( 2 )   1999年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/S0168-9452(99)00020-5

    Web of Science

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  • Characterization of a flower-specific gene encoding a putative myrosinase binding protein in Arabidopsis thaliana

    Takechi, K, Sakamoto, W, Utsugi, S, Murata, M, Motoyoshi, F

    Plant and Cell Physiology   40 ( 12 )   1999年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

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  • A single gene of chloroplast origin codes for mitochondrial and chloroplastic methionyl-tRNA synthetase in Arabidopsis thaliana

    Menand, B, Marechal-Drouard, L, Sakamoto, W, Dietrich, A, Wintz, H

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America   95 ( 18 )   1998年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1073/pnas.95.18.11014

    Web of Science

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  • Mix 'n' match - Plant mitochondrial tRNAS and their aminoacyl-tRNA synthetases

    Small, I, Akashi, K, Chapron, A, Dietrich, A, Duchene, AM, Lancelin, D, Marechal-Drouard, L, Menand, B, Mireau, H, Moudden, Y, Ovesna, J, Peeters, N, Sakamoto, W, Souciet, G, Wintz, H, Moller, IM, Gardestrom, P, Glimelius, K, Glaser, E

    Plant Mitochondria: From Gene To Function   1998年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

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  • Arabidopsis thaliana vegetative storage protein (VSP) genes: gene organization and tissue-specific expression

    Utsugi, S, Sakamoto, W, Murata, M, Motoyoshi, F

    Plant Molecular Biology   38 ( 4 )   1998年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1023/A:1006072014605

    Web of Science

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  • Isolation of an Arabidopsis thaliana cDNA by complementation of a yeast abc1 deletion mutant deficient in complex III respiratory activity

    Cardazzo, B, Hamel, P, Sakamoto, W, Wintz, H, Dujardin, G

    Gene   221 ( 1 )   1998年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/S0378-1119(98)00417-X

    Web of Science

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  • Cloning and molecular analysis of the Arabidopsis gene Terminal Flower 1

    Ohshima, S, Murata, M, Sakamoto, W, Ogura, Y, Motoyoshi, F

    Molecular & General Genetics   254 ( 2 )   1997年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

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  • An unusual mitochondrial atp9-rpl16 cotranscript found in the maternal distorted leaf mutant of Arabidopsis thaliana: Implication of GUG as an initiation codon in plant mitochondria

    Sakamoto, W, Tan, SH, Murata, M, Motoyoshi, F

    Plant and Cell Physiology   38 ( 8 )   1997年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

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  • Functional complementation of an oxa1(-) yeast mutation identifies an Arabidopsis thaliana cDNA involved in the assembly of respiratory complexes

    Hamel, P, Sakamoto, W, Wintz, H, Dujardin, G

    Plant Journal   12 ( 6 )   1997年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1046/j.1365-313x.1997.12061319.x

    Web of Science

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  • Putative phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase gene from Arabidopsis thaliana induced by oxidative stress

    Sugimoto, M, Sakamoto, W

    Genes & Genetic Systems   72 ( 5 )   1997年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1266/ggs.72.311

    Web of Science

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  • Isolation and characterization of cDNA clones corresponding to the genes expressed preferentially in floral organs of Arabidopsis thaliana

    Utsugi, S, Sakamoto, W, Ogura, Y, Murata, M, Motoyoshi, F

    Plant Molecular Biology   32 ( 4 )   1996年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/BF00020217

    Web of Science

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  • Altered mitochondrial gene expression in a maternal distorted leaf mutant of Arabidopsis induced by chloroplast mutator

    Sakamoto, W, Kondo, H, Murata, M, Motoyoshi, F

    Plant Cell   8 ( 8 )   1996年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1105/tpc.8.8.1377

    Web of Science

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  • PLANT-MITOCHONDRIA - FROM GENE TO FUNCTION

    SAKAMOTO, W

    Breeding Science   45 ( 3 )   407 - 407   1995年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • FUNCTION OF THE CHLAMYDOMONAS-REINHARDTII PETD 5' UNTRANSLATED REGION IN REGULATING THE ACCUMULATION OF SUBUNIT-IV OF THE CYTOCHROME B(6)/F COMPLEX

    SAKAMOTO, W, CHEN, XM, KINDLE, KL, STERN, DB

    Plant Journal   6 ( 4 )   1994年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1046/j.1365-313X.1994.6040503.x

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  • PETD MESSENGER-RNA MATURATION IN CHLAMYDOMONAS-REINHARDTII CHLOROPLASTS - ROLE OF 5' ENDONUCLEOLYTIC PROCESSING

    SAKAMOTO, W, STURM, NR, KINDLE, KL, STERN, DB

    Molecular and Cellular Biology   14 ( 9 )   1994年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • THE PETD GENE IS TRANSCRIBED BY FUNCTIONALLY REDUNDANT PROMOTERS IN CHLAMYDOMONAS-REINHARDTII CHLOROPLASTS

    STURM, NR, KURAS, R, BUSCHLEN, S, SAKAMOTO, W, KINDLE, KL, STERN, DB, WOLLMAN, FA

    Molecular and Cellular Biology   14 ( 9 )   1994年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • RESTRICTION FRAGMENTS HOMOLOGOUS TO MITOCHONDRIAL PLASMID-LIKE DNAS ARE LOCATED WITHIN LIMITED CHROMOSOMAL REGIONS ON THE RICE NUCLEAR GENOME

    KANAZAWA, A, KISHIMOTO, N, SAKAMOTO, W, OHSAWA, R, UKAI, Y, TSUTSUMI, N, HIRAI, A, SAITO, A

    Theoretical and Applied Genetics   87 ( 5 )   1993年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • INVIVO ANALYSIS OF CHLAMYDOMONAS CHLOROPLAST PETD GENE-EXPRESSION USING STABLE TRANSFORMATION OF BETA-GLUCURONIDASE TRANSLATIONAL FUSIONS

    SAKAMOTO, W, KINDLE, KL, STERN, DB

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America   90 ( 2 )   1993年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1073/pnas.90.2.497

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  • DISTRIBUTION AND QUANTITATIVE VARIATION OF MITOCHONDRIAL PLASMID-LIKE DNAS IN CULTIVATED RICE (ORYZA-SATIVA L)

    KANAZAWA, A, SAKAMOTO, W, NAKAGAHRA, M, KADOWAKI, K, TSUTSUMI, N, TANO, S

    Japanese Journal of Genetics   67 ( 4 )   1992年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1266/jjg.67.309

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  • RFLP ANALYSIS OF NUCLEAR DNAS HOMOLOGOUS WITH MITOCHONDRIAL PLASMID-LIKE DNAS IN CULTIVATED RICE

    SAKAMOTO, W, KADOWAKI, K, KISHIMOTO, N, YANO, M, SAITO, A, TANO, S

    Theoretical and Applied Genetics   82 ( 2 )   1991年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • LINKAGE ANALYSIS OF THE NUCLEAR HOMOLOGS OF MITOCHONDRIAL PLASMID-LIKE DNAS IN RICE

    KANAZAWA, A, SAKAMOTO, W, KISHIMOTO, N, YANO, M, TSUTSUMI, N, SAITO, A, TANO, S

    Japanese Journal of Genetics   66 ( 5 )   1991年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1266/jjg.66.597

    Web of Science

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  • ANALYSIS OF MITOCHONDRIAL DNAS FROM ORYZA-GLABERRIMA AND ITS CYTOPLASMIC SUBSTITUTED LINE FOR ORYZA-SATIVA ASSOCIATED WITH CYTOPLASMIC MALE-STERILITY

    SAKAMOTO, W, KADOWAKI, K, TANO, S, YABUNO, T

    Japanese Journal of Genetics   65 ( 1 )   1990年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1266/jjg.65.1

    Web of Science

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  • ANALYSIS OF HOMOLOGY OF SMALL PLASMID-LIKE MITOCHONDRIAL DNAS IN THE DIFFERENT CYTOPLASMIC MALE STERILE STRAINS IN RICE

    SAKAMOTO, W, MOMOSE, M, TSUTSUMI, N, TANO, S, YAMAGUCHI, H

    Japanese Journal of Genetics   64 ( 1 )   1989年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1266/jjg.64.49

    Web of Science

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書籍等出版物

  • 光合成

    ( 担当: 共著)

    朝倉書店  2022年 

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  • 特別展 植物 地球を支える仲間たち

    ( 担当: 共著)

    国立科学博物館 NHK 朝日新聞社  2021年7月 

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  • スーパーバイオマス:植物に学ぶ

    坂本 亘, 福田裕穂, 稲田のりこ編( 担当: 共著 ,  範囲: 光合成の効率向上とスーパーバイオマス)

    慶應大学出版会  2016年2月 

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  • 光合成研究と産業応用最前線

    加藤裕介, 坂本 亘( 範囲: 光合成の光阻害:光化学系IIの損傷と修復の分子メカニズム)

    エヌティーエス  2014年2月 

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  • 光合成辞典

    日本光合成学会  2014年 

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  • 動植物の受精学

    真野昌二, 山田(後藤)志野, 坂本 亘( 範囲: 受精とオルガネラ:ミトコンドリア、プラスチド、ペルオキシソーム)

    化学同人  2013年10月 

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  • 生物学辞典

    東京化学同人  2009年 

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  • Chloroplast biogenesis: Plastid division, inheritance, regulation, protein import and proteome.

    American Society of Plant Biologists  2008年 

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  • 二層膜オルガネラの遺伝学

    共立出版  2006年 

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  • 分子生物学辞典

    共立出版  2006年 

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  • PNE増刊号「二層膜オルガネラの遺伝学」

    共立出版  2005年 

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  • 育種学辞典

    培風館  2005年 

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  • 植物科学 キーノート

    シュプリンガー・フェアラーク東京  2002年 

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  • 朝倉植物生理学講座(西村幹夫編). 第1巻. 植物細胞.

    朝倉書店  2002年 

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MISC

  • 光化学系II修復サイクルでのFtsHプロテアーゼ自身の品質管理の重要性

    加藤裕介, 兵頭究, 坂本亘

    日本植物生理学会年会(Web)   59th   2018年

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  • ソルガム未熟胚の培養応答性に関するGWA解析およびQTL解析

    西村明日香, 七条光年, 三輪幸哉, 高梨秀樹, 藤本優, 鐘ヶ江弘美, 小林正明, 矢野健太郎, 小柴太一, 徳永毅, 岩田洋佳, 坂本亘, 堤伸浩

    育種学研究   20   2018年

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講演・口頭発表等

  • Revisiting photo-oxidative damage of D1 protein in the PSII repair cycle 招待

    Wataru Sakamoto

    Finland-Japan Seminar 2021 Understanding the integrative systems to coordinate paradoxes between enhanced efficiency and stress tolerance of photosynthesis  2021年8月26日 

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    開催年月日: 2021年8月25日 - 2021年8月27日

    会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Phos-tag を用いた葉緑体チラコイド膜におけるタンパク質リン酸化の解析 招待

    坂本 亘, 西岡佳司, 加藤裕介

    第72回日本電気泳動学会(オンライン) 

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    開催年月日: 2021年7月14日 - 2021年7月16日

    会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Elemental profiling of sorghum seeds to detect QTLs for seed quality traits.

    Wacera, F. W, Yamazaki, K, Fujiwara, T, Takanashi, H, Tsutsumi, N, Sakamoto, W

    日本育種学会第138 回講演会 

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    開催年月日: 2020年10月10日 - 2020年10月11日

    会議種別:ポスター発表  

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  • Characterization of a QTL for stay-green trait associated with organophosphate pesticide resistance.

    Jing, Z, Takami, T, Takanashi, H, Wacera F. W, Kajiya-Kanegae, H, Ohnishi, N, Iwata, H, Tsutsumi, N, Sakamoto W

    日本育種学 会第138 回講演会, 

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    開催年月日: 2020年10月10日 - 2020年10月11日

    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Resistance to M. sacchari in sorghum.

    Omollo, E. A, Kajiya-Kanegae, H, Takami, T, Kondo, H, Ohnishi, N, Murage, H, Galis, I, Sakamoto, W

    日本育種学会第138 回講演会 

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    開催年月日: 2020年10月10日 - 2020年10月11日

    会議種別:ポスター発表  

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  • Chemical crosslinking combined with MS revealed dynamic interactions on photosynthetic machineries

    Ozawa, S, Gäbelein, P, Buchert, F, Mosebach, L, Hawat, S, Scholz, M, Sakamoto, W, Hippler, M

    日本植物学会第84 回大会, 

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    開催年月日: 2020年9月19日 - 2020年9月21日

    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Genetic Dissection of Aphid Resistance in a Sorghum Cultivar.

    Omollo, E, Ohnishi, N, Hunja, M, Kanegae, H, Galis, I, Sakamoto, W

    日本育種学会第137 回講演会 

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    開催年月日: 2020年3月28日 - 2020年3月29日

    会議種別:ポスター発表  

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  • QTL analysis of stay green in sorghum using a RIL population derived from Takakibi NOG.

    荆 子桓, 坂本 亘

    日本育種 学会第137 回講演会 

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    開催年月日: 2020年3月28日 - 2020年3月29日

    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • たかきびRIL のイオノームを用い たソルガム種子の元素含量に関するQTL 解析

    ワセラ フィオナ, 藤原 徹, 山崎清志, 高梨秀樹, 堤 伸浩, 鐘ヶ江弘美, 坂本 亘

    日本育種学会第137 回講演会 

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    開催年月日: 2020年3月28日 - 2020年3月29日

    会議種別:ポスター発表  

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  • BSD2 は酸化失活ルビスコを還元再活性化し,光合成活性を増強する

    Florian A. Busch, 冨永 淳, 高橋俊一, 矢守 航, Sara E. Milward, 西村浩二, 戸田陽介, 高見常明, 渡邊俊介, 木下, 俊則, 坂本 亘, 坂本 敦, 島田裕士

    第6 回日本植物生理学会年会 

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    開催年月日: 2020年3月19日 - 2020年3月21日

    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 葉緑体膜の形成および機能維持に重要なVIPP1 が示す新奇ATPase 活性の解析

    大西紀和, 張 林剛, 坂本 亘

    第61 回日本植物生理学会年会 

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    開催年月日: 2020年3月19日 - 2020年3月21日

    会議種別:ポスター発表  

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  • Chemical crosslinking combined with mass spectrometric analyses revealed dynamic photosynthetic membrane protein complex interactions

    Ozawa, S, Gäbelein, P, Buchert, F, Mosebach, L, Hawat, S, Scholz, M, Sakamoto, W, Hippler, M

    第61 回日本植物生理学会年会 

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    開催年月日: 2020年3月19日 - 2020年3月21日

    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ソルガムRIL集団を用いた根の組織サイズに関するQTL解析

    山内卓樹, 山内卓樹, 高梨秀樹, 藤本優, 西村明日香, 鐘ケ江弘美, 矢野健太郎, 岩田洋佳, 坂本亘, 堤伸浩

    育種学研究  2020年 

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    開催年月日: 2020年

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  • モロコシ属におけるM.sacchariに対する抵抗性

    OMOLLO E., KAJIYA-KANEGAE H., TAKAMI T., KONDO H., OHNISHI N., MURAGE H., GALIS I., SAKAMOTO W.

    育種学研究  2020年 

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    開催年月日: 2020年

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  • オルガネラDNA の分解現象から考える葉緑体・ミトコンドリアの養分貯蔵機能 招待

    坂本 亘

    第136 回日本育種学会秋 季大会,ワークショップ「 

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    開催年月日: 2019年9月6日 - 2019年9月7日

    会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

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  • D1 タ ンパク質の酸化修飾がFtsH による基質認識につながる可能性

    加藤裕介, Dogra Vivek・Li Mingyue, 黒田洋詩, 高橋裕一郎, 斉藤圭亮, 石北 央, Kim Chanhong, 坂本 亘

    第10 回日本光合成学会年会 

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    開催年月日: 2019年5月25日 - 2019年5月26日

    会議種別:ポスター発表  

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  • 光化学系II 修復サイクル におけるD1 タンパク質の酸化修飾

    加藤裕介, Dogra Vivek・Li Mingyue, 黒田洋詩, 高橋裕一郎, Kim Chanhong, 坂本 亘

    第60 回日本植物生理学会年会 

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    開催年月日: 2019年3月13日 - 2019年3月15日

    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Phos-tag を用いたチラコイド膜におけるリン酸化タンパ ク質の解析

    西岡佳司, 加藤裕介, 小澤真一郎, 高橋裕一郎, 坂本 亘

    第60 回日本植物生理学会年会 

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    開催年月日: 2019年3月13日 - 2019年3月15日

    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 葉緑体膜機能維持に関わるVIPP1 のGTPase 活性の解析

    塩屋健一, 大西紀和, 坂本 亘

    .第60 回日本植物生理学会 年会 

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    開催年月日: 2019年3月13日 - 2019年3月15日

    会議種別:ポスター発表  

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  • イネにおけるオルガネラDNA 分解酵素DPD1 の機能解析

    高見常明, 山谷浩史, 草場 信, 坂本 亘

    第60 回日本植 物生理学会年会 

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    開催年月日: 2019年3月13日 - 2019年3月15日

    会議種別:ポスター発表  

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  • ソルガムの在来種たかきびが示す高温・強光応答の出穂前後における変化の光合成活性測定による解析

    大西紀和・坂本亘

    第9回ソルガムワークショップ 

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    開催年月日: 2018年11月29日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋  

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  • Effects of oxidative post-translational modification in PSII repair.

    Kato, Y., Dogra, V., Li, M., Kuroda, H., Takahashi, Y., Kim, C. and Sakamoto, W.

    International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis 

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    開催年月日: 2018年11月7日 - 2018年11月10日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Kurashiki, Japan  

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  • VIPP1, the membrane integrity-maintaining protein in chloroplasts, has GTPase activity in vitro.

    Ohnishi, N., Zhang, L. and Sakamoto, W.

    International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis 

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    開催年月日: 2018年11月7日 - 2018年11月10日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Kurashiki, Japan  

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  • Characterizing ATP-binding cassette transporters on the chloroplast envelope.

    Nishimura, K., Watson, S., Takami, T. and Sakamoto, W.

    International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis 

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    開催年月日: 2018年11月7日 - 2018年11月10日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Kurashiki, Japan  

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  • Selective chlorophagy ? microautophagic removal of membrane-damaged chloroplasts.

    Nakamura, S., Hidema, J., Sakamoto, W., Ishida, H. and Izumi, M.

    International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年11月7日 - 2018年11月10日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Kurashiki, Japan  

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  • Contribution of chloroplast DNA degradation by DPD1 exonuclease under phosphate deficient condition.

    Takami, T. and Sakamoto, W.

    International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis 

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    開催年月日: 2018年11月7日 - 2018年11月10日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Kurashiki, Japan  

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  • Loss-of-function mutants of LHCI subunits exhibit increased chlorophyll accumulation in rice

    Yamatani, H., Takami, T., Kato, Y., Tanaka, A., Sakamoto, W., Kusaba, M.

    International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis 

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    開催年月日: 2018年11月7日 - 2018年11月10日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Kurashiki, Japan  

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  • Large-scale analysis of protein phosphorylation in thylakoid membranes using Phos-tag.

    Nishioka, K., Kato, Y., Ozawa, S.I., Takahashi, Y. and Sakamoto, W.

    International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis 

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    開催年月日: 2018年11月7日 - 2018年11月10日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Kurashiki, Japan  

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  • Chloroplast protein degradation and beyond: FtsH and a possible peptide export. 招待

    Sakamoto, W., Nishimura, K. and Kato, Y.

    International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis 

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    開催年月日: 2018年11月7日 - 2018年11月10日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Kurashiki, Japan  

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  • Regulation of FtsH function in Photosystem II repair cycle.

    Kato, Y. and Sakamoto, W.

    Japan-Finland Seminar 2018 -Shaping photosynthesis against climate change and toward efficient water and nutrient management 

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    開催年月日: 2018年9月24日 - 2018年9月27日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Kobe, Japan  

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  • Chloroplast DNA degradation serving as nutrient reservoir in plants 招待

    Sakamoto, W. and Takami, T.

    Japan-Finland Seminar 2018 -Shaping photosynthesis against climate change and toward efficient water and nutrient management 

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    開催年月日: 2018年9月24日 - 2018年9月27日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Kobe, Japan  

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  • Physiological role of organelle DNA degradation by DPD1 during starvation

    Takami, T., Ohnishi, N., Kurita, Y., Iwamura, S., Ohnishi, M., Mimura, T. and Sakamoto, W.

    Japan-Finland Seminar 2018 -Shaping photosynthesis against climate change and toward efficient water and nutrient management 

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    開催年月日: 2018年9月24日 - 2018年9月27日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Kobe, Japan  

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  • Regulation mechanism of photodamage-induced chlorophagy.

    Nakamura, S., Hidema, J., Sakamoto, W, Ishida, H. and Izumi, M

    Japan-Finland Seminar 2018 -Shaping photosynthesis against climate change and toward efficient water and nutrient management 

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    開催年月日: 2018年9月24日 - 2018年9月27日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Kobe, Japan  

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  • Protein degradation machineries and its possible role as a signaling mechanism in chloroplast 招待

    Sakamoto, W.

    Special Seminar  Shanghai Normal University

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    開催年月日: 2018年9月24日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Shanghai, China  

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  • Phenomicsに適したQTL解析手法の提案:ソルガムRIL集団の葉形態を例に

    坂本 莉沙・藤本 優・高梨 秀樹・鐘ケ江 弘美・野下 浩司・小林 正明・矢野 健太郎・小童谷 利恵・大西 紀和・堤 伸浩・坂本 亘・岩田 洋佳

    日本育種学会第134回講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2018年9月22日 - 2018年9月24日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岡山  

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  • 分割された葉緑体ゲノムを持つ葉緑体形質転換タバコの特徴づけと転写・翻訳物の解析

    植村 香織・高見 常明・加藤 裕介・坂本 亘・寺地 徹

    日本育種学会第134回講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2018年9月22日 - 2018年9月24日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:岡山  

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  • 自家不和合性シロイヌナズナを用いた自家不和合性形質における高温の影響の解析

    山本 雅也・西村 健司・北柴 大泰・坂本 亘・西尾 剛

    日本育種学会第134回講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2018年9月22日 - 2018年9月24日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岡山  

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  • Regulation of FtsH function and proper FtsH turnover in the PSII repair cycle. 招待

    Kato, Y., Hyodo, K. and Sakamoto, W.

    1st Asia-Oceania International Congress on Photosynthesis 

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    開催年月日: 2018年9月19日 - 2018年9月23日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Beijing, China  

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  • Possible role of protein degradation as a signaling mechanism in chloroplasts. 招待

    Sakamoto, W.

    1st Asia-Oceania International Congress on Photosynthesis 

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    開催年月日: 2018年9月19日 - 2018年9月23日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Beijing, China  

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  • 光化学系II修復サイクルとFtsHプロテアーゼ自身の品質管理の重要性

    加藤 裕介・兵頭 究・坂本亘

    第9回日本光合成学会年会  日本光合成学会

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    開催年月日: 2018年5月26日 - 2018年5月27日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:仙台  

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  • 環境ストレス下で葉緑体包膜の機能維持に重要なVIPP1はin vitroでGTPase活性を示す

    大西 紀和・張 林剛・坂本 亘

    第9回日本光合成学会年会  日本光合成学会

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    開催年月日: 2018年5月26日 - 2018年5月27日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:仙台  

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  • Chloroplast: cellular organelle of photosynthesis 招待

    Sakamoto, W.

    Interdisciplinary science conference 

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    開催年月日: 2018年5月11日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Tainan, Taiwan  

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  • Protein homeostasis and beyond: The lesson in chloroplasts. 招待

    Sakamoto, W.

    Special Seminar  Department of Life Sciences, Imperial College London

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    開催年月日: 2018年4月27日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:London, UK  

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  • Chloroplast proteostasis controlled by FtsH protease 招待

    Sakamoto, W.

    Special Seminar  Department of Plant Sciences, University of Cambridge,

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    開催年月日: 2018年4月26日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Cambridge, UK  

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  • Seimei (life) and plants: the potential for improving our food and environment 招待

    Sakamoto, W.

    Keynote Lecture  Royal Holloway University of London

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    開催年月日: 2018年4月25日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Egham, UK  

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  • Phos-tagを用いたチラコイド膜におけるリン酸化タンパク質の網羅的検出法

    西岡 佳司・加藤 裕介・小澤 真一郎・高橋 裕一郎・坂本 亘

    第59回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2018年3月28日 - 2018年3月30日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:札幌  

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  • A chloroplastic protein disulfide reductase OsCYO1 is essential for short-day growth in rice

    冨永 淳・田中 波累・高見 常明・坂本 亘・坂本 敦・島田 裕士

    第59回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2018年3月28日 - 2018年3月30日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:札幌  

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  • イネstay-green 突然変異体dye1の分子遺伝学的解析

    山谷 浩史・上妻 馨梨・中野 道治・高見 常明・加藤 裕介・林 依子・門田 有希・奥本 裕・阿部 知子・熊丸 敏博・田中 歩・坂本 亘・草場 信

    第59回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2018年3月28日 - 2018年3月30日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:札幌  

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  • ソルガムの在来種たかきびが出穂後に示す高温・強光耐性の光合成活性による評価

    大西 紀和・坂本 亘

    第59回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2018年3月28日 - 2018年3月30日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:札幌  

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  • 光化学系II修復サイクルでのFtSHプロテアーゼ自身の品質管理の重要性

    加藤 裕介・兵頭 究・坂本 亘

    第59回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2018年3月28日 - 2018年3月30日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:札幌  

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  • 葉緑体DNA 分解を介したリン利用効率・分配の最適化

    高見 常明・大西紀和・栗田 悠子・岩村 青子・大西 美輪・三村 徹郎・坂本 亘

    第59回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2018年3月28日 - 2018年3月30日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:札幌  

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  • 葉緑体ペプチドトランスポーターを介した核遺伝子発現制御の可能性

    西村 健司・関谷 堂真・石森 元幸・高見 常明・加藤 裕介・宮地 孝明・坂本 亘

    第59回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2018年3月28日 - 2018年3月30日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:札幌  

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  • 葉緑体ペプチドトランスポーターを介した核遺伝子発現制御の可能性

    西村 健司・関谷 堂真・石森 元幸・Samuel Watson・高見 常明・加藤 裕介・宮地 孝明・坂本 亘

    第20回植物オルガネラワークショップ 

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    開催年月日: 2018年3月27日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:札幌  

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  • ソルガム未熟胚の培養応答性に関するGWA解析およびQTL解析

    西村 明日香・七条 光年・三輪 幸哉・高梨 秀樹・藤本 優・鐘ヶ江 弘美・小林 正明・矢野 健太郎・小柴 太一・徳永 毅・岩田 洋佳・坂本 亘・堤 伸浩

    日本育種学会第133回講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2018年3月25日 - 2018年3月26日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:福岡  

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  • イネLHCIサブユニット機能低下により導かれるクロロフィル高蓄積機構の解析

    山谷 浩史・上妻 馨梨・中野 道治・高見 常明・加藤 裕介・田中 歩・坂本 亘・草場 信

    日本育種学会第133回講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2018年3月25日 - 2018年3月26日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:福岡  

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  • ソルガム毛状突起の先端構造に関する遺伝子座の探索

    三輪 幸哉・七条 光年・高梨 秀樹・藤本 優・鐘ケ江 弘美・石森 元幸・矢野 健太郎・山崎 清志・藤原 徹・米田 淳一・徳永 毅・石綱 史子・小童谷 利恵・大西 紀和・坂本 亘・岩田 洋佳・堤 伸浩

    日本育種学会第133回講演会  日本育種学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年3月25日 - 2018年3月26日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:福岡  

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  • Possible regulation mechanisms of chloroplastic FtsH metalloprotease by protein phosphorylation

    Kato, Y. and Sakamoto, W.

    Taiwan-Japan Plant Biology 2017 

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    開催年月日: 2017年11月3日 - 2017年11月6日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Taipei, Taiwan  

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  • Comprehensive analysis of phosphoprotein in thylakoid membranes

    Nishioka,K., Kato, Y., Ozawa, S., Takahashi, Y. and Sakamoto, W.

    Taiwan-Japan Plant Biology 2017 

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    開催年月日: 2017年11月3日 - 2017年11月6日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Taipei, Taiwan  

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  • Nuclear transcriptome rewiring involving a peptide-exporting ABC transporter on chloroplast envelopes

    Nishimura, K., Ishimori, M., Sekiya, T., Watson, S., Takami, T., Miyaji, T. and Sakamoto, W.

    Taiwan-Japan Plant Biology 2017 

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    開催年月日: 2017年11月3日 - 2017年11月6日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Taipei, Taiwan  

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  • VIPP1, a chloroplast membrane integrity-maintaining protein, has GTP-binding and hydrolysis activities in vitro

    Ohnishi, N., Zhang, L. and Sakamoto, W.

    Taiwan-Japan Plant Biology 2017 

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    開催年月日: 2017年11月3日 - 2017年11月6日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Taipei, Taiwan  

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  • Chloroplast DNA and nutrient salvage: a new concept 招待

    Sakamoto, W., Ohnishi, N. and Takami, T.

    Taiwan-Japan Plant Biology 2017 

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    開催年月日: 2017年11月3日 - 2017年11月6日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Taipei, Taiwan  

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  • QTL 解析に価値ある画像解析:ソルガム RIL 集団の葉形 態を例に

    坂本莉沙・藤本 優・高梨秀樹・鐘ケ江弘美・野下浩司・小林正明・矢野健太郎・七条光年・小童谷利恵・ 大西紀和・堤 伸浩・坂本 亘・岩田洋佳山谷浩史・上妻 馨・中野道治・林 依子・高見常明・門田有希・奥本 裕・坂本 亘・阿部知子・草場 信

    日本育種学会第132回講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2017年10月7日 - 2017年10月9日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:盛岡  

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  • ソルガム苞穎 毛の先端構造に関する遺伝子座の探索

    三輪幸哉・七条光年・高梨秀樹・藤本 優・鐘ケ江弘美・石森元幸・小林正明・矢野健太郎・山崎清志・ 藤原 徹・米田淳一・徳永 毅・小童谷利恵・大西紀和・坂本 亘・岩田浩佳・堤 伸浩

    日本育種学会第132回講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2017年10月7日 - 2017年10月9日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:盛岡  

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  • Organelle DNA degradation during leaf senescence 招待

    Wataru Sakamoto

    10th International Conference for Plant Mitochondrial Biology 

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    開催年月日: 2017年5月22日 - 2017年5月26日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Hangzhou, China  

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  • Chloroplast DNA Degradation Mediated by DPD1 Nuclease May Serve as Nutrient Salvage in Flowering Plants

    Sakamoto, W. and Takami, T.

    Plant Biology 2017  American Society of Plant Biologists

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    開催年月日: 2017年5月22日 - 2017年5月26日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Honolulu, Hawaii, USA  

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  • Chloroplast biogenesis and homeostasis: general view and a recent work in chloroplast DNA degradation during leaf senescence

    Wataru Sakamoto

    Special Seminar  China National Rice Research Institute

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    開催年月日: 2017年5月22日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Hangzhou, China  

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  • Chloroplast DNAs are degraded during leaf senescence: A concept of phosphorus reservoir. Invited Seminar

    Wataru Sakamoto

    Invited Seminar  National Chung Hsing University

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    開催年月日: 2017年5月22日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Taichung, Taiwan  

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  • イ ネ stay-green 遺伝子 DCD1 の単離と機能解析

    山谷浩史・上妻 馨・中野道治・林 依子・高見常明・門田有希・奥本 裕・坂本 亘・阿部知子・草場 信

    日本育種学会第131回講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2017年3月28日 - 2017年3月30日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:名古屋  

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  • High-throughput QTL analysis toward understanding stay-green and other important traits in sorghum

    Wataru Sakamoto

    Special Seminar  International Livestock Research Center

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    開催年月日: 2017年3月20日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Nairobi, Kenya  

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  • 葉の老化及び栄養飢餓応答におけるオルガネラヌクレアーゼDPD1によるオルガネラDNA分解の生理的意義

    高見常明・大西紀和・栗田悠子・岩村青子・三村徹郎・坂本亘

    第58回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2017年3月16日 - 2017年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:鹿児島  

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  • 葉緑体包膜の機能維持に重要な VIPP1 は GTPase 活性を示す

    大西紀和・張 林剛・坂本 亘

    第58回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2017年3月16日 - 2017年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:鹿児島  

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  • イネ葉緑体タンパ クジスルフィド酸化還元酵素は明暗下で機能する

    冨永 淳・水谷春香・堀川大輔・中原恭俊・高見常明・坂本 亘・坂本 敦・島田裕史

    第58回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2017年3月16日 - 2017年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:鹿児島  

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  • C4 種 Flaveria bidentis に おける RETICULATA-RELATED3 の局在解析

    花田裕昭・谷口(山本)幸美・西村健司・坂本 亘・古本 強・宗景(中島)ゆり

    第58回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2017年3月16日 - 2017年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:鹿児島  

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  • リン酸化による葉緑体プロテアーゼ FtsH 機能調節の可能性

    加藤裕介・坂本 亘

    第58回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2017年3月16日 - 2017年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:鹿児島  

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  • シロイヌナズナ葉緑体包膜 ABC トラ ンスポーターの生理学的・生化学的解析

    西村健司・宮地孝明・石森元幸・高見常明・加藤裕介・坂本 亘

    第58回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2017年3月16日 - 2017年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:鹿児島  

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  • 在来たかきび由来の RIL 集団を用いたステイグリーン QTL の解析

    ワシラ フィオナ・大西紀和・小童谷利恵・鐘ケ江弘美・高梨秀樹・藤本 優・石森元幸・岩田洋佳・草場 信・堤 伸浩・坂本 亘

    第58回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2017年3月16日 - 2017年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:鹿児島  

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  • Protein degradation machineries in chloroplasts: basic components and their role in chloroplast biogenesis and homeostasis 招待

    Wataru Sakamoto

    PSC invited seminar  Shanghai Center for Plant Stress Biology (PSC), Chinese Academy of Sciences

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    開催年月日: 2017年2月23日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Shanghai, China  

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  • QTL Analysis of Stay-green Trait Using a Recombinant Inbred Population in Sorghum

    Wacera F. and Sakamoto W.

    The 11th JKUAT Scientific, Technological and Industrialization Conference  Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology

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    開催年月日: 2016年11月10日 - 2016年11月11日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Nairobi, Kenya  

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  • DPD1 Nuclease Degrades Chloroplast DNA During Leaf Senescence

    Sakamoto, W.

    8th International Symposium on Plant Senescence 

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    開催年月日: 2016年10月31日 - 2016年11月4日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Jeju, Korea  

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  • QTL Analysis of the Stay-green Trait Using a Recombinant Inbred Line Population in Sorghum

    Wacera F. and Sakamoto W.

    ComBio2016  Combio

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    開催年月日: 2016年10月3日 - 2016年10月7日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Brisbane, Australia  

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  • 葉緑体の多様な生存戦略: なぜ葉緑体がDNAを維持するのかを考える

    坂本亘

    NAISTセミナー  奈良先端大学

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    開催年月日: 2016年9月30日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:生駒  

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  • 野生オオムギと栽培オオムギにおける胚乳細胞壁の厚さに関する解析

    最相大輔・松島 良・本庄三恵・八杉公基・永野 惇・高萩航太郎・持田恵一・武田 真・坂本 亘

    第130回日本育種学会講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2016年9月23日 - 2016年9月24日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:鳥取  

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  • イネstay-green突然変異体dcd1の分子遺伝学的解析. 第130回日本育種学会年会

    山谷浩史・上妻馨梨・中野道治・林 依子・高見常明・加藤裕介・門田有希・熊丸敏博・奥本 裕・坂本 亘・阿部知子・草場 信

    第130回日本育種学会講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2016年9月23日 - 2016年9月24日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鳥取  

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  • ソルガムのRIL系統を用いたステイグリーン形質のQTL解析

    Fiona Wahinya・小童谷利恵・鐘ケ江弘美・高梨秀樹・藤本 優・石森元幸・小林正明・矢野健太郎・大西紀和・岩田洋佳・草場 信・堤 伸浩・坂本 亘

    第130回日本育種学会講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2016年9月23日 - 2016年9月24日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鳥取  

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  • ソルガムRIL集団を用いた芒長に関するQTL解析II

    高梨秀樹・鐘ケ江弘美・石森元幸・小林正明・矢野健太郎・小童谷利恵・大西紀和・Fiona Wacera・岩田洋佳・堤 伸浩

    第130回日本育種学会講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2016年9月23日 - 2016年9月24日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鳥取  

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  • ソルガムにおけるアントシアニン着色のGWA解析・QTL解析

    七条光年・高梨秀樹・佐野悠樹・藤本 優・鐘ケ江弘美・小林正明・矢野健太郎・小柴太一・徳永 毅・岩田洋佳・坂本 亘・堤 伸浩

    第130回日本育種学会講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2016年9月23日 - 2016年9月24日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鳥取  

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  • ソルガムの穂の形態に関するQTL解析

    佐野悠樹・藤本 優・高梨秀樹・鐘ケ江弘美・小林正明・矢野健太郎・小柴太一・徳永 毅・岩田洋佳・草場 信・坂本 亘・堤 伸浩

    第130回日本育種学会講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2016年9月23日 - 2016年9月24日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鳥取  

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  • Protein Degradation Machineries in Arabidopsis chloroplasts -Summary and Focus on FtsH-

    Sakamoto, W.

    Finnish-Japanese Symposium 2016 on Integration of Photosynthesis with Cellular Metabolism  JSPS Seminar Series

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    開催年月日: 2016年9月5日 - 2016年9月10日

    記述言語:英語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    開催地:Saariselka, Finland  

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  • Organelle DNA Degradation in Leaf Senescence: a possible Role of Organelle DNA as Nutrient Reservoir? 招待

    Sakamoto, W.

    Kyoto Sangyo University International Symposium on Frontiers in Plant Mitochondrial Genome Research  Kyoto Sangyo University

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    開催年月日: 2016年7月7日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Kyoto, Japan  

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  • 光化学系II修復サイクルに働くFtsHプロテアーゼと相互作用する因子EngAの機能解析

    加藤裕介・坂本 亘

    第7回日本光合成学会年会  日本光合成学会

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    開催年月日: 2016年5月27日 - 2016年5月28日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:東京  

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  • Tissue-specific DNA Degradation in Organelles: Why Chloroplasts Retain DNA 招待

    Sakamoto, W.

    UC Davis Plant Sciences Seminars  UC Davis, USA

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    開催年月日: 2016年3月31日

    記述言語:英語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    開催地:UC Davis, Davis, California, USA  

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  • 澱粉粒が巨大化するイネ突然変異体ssg6の解析

    松島 良・前川雅彦・草野 都・冨田 桂・近藤秀樹・西村秀希・クロフツ尚子・藤田直子・坂本 亘

    第129回日本育種学会講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2016年3月21日 - 2016年3月22日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:横浜  

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  • RILを用いたソルガムステイグリーンQTLの解析

    ワヒンヤ フィオナ ワセラ・小童谷利恵・鐘ケ江弘美・高梨秀樹・藤本 優・石森元幸・小林正明・矢野健太郎・大西紀和・岩田洋佳・草場 信・堤 伸浩・坂本 亘

    第57回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2016年3月18日 - 2016年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:盛岡  

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  • 老化葉で発現するヌクレアーゼDPD1はRNAではなく二本鎖および一本鎖DNAを分解する

    大西紀和・高見常明・坂本 亘

    第57回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2016年3月18日 - 2016年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:盛岡  

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  • ソルガムRILの高密度マップデータの作製とステイグリーン他QTLの解析

    坂本 亘・Fiona Wacera・小童谷利恵・高梨秀樹・藤本 優・鐘ケ江弘美・石森元幸・小林正明・矢野健太郎・大西紀和・岩田洋佳・草場 信・堤 伸浩

    第57回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2016年3月18日 - 2016年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:盛岡  

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  • シロイヌナズナ葉緑体ABCトランスポーターの解析

    西村健司・加藤裕介・坂本 亘

    第57回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2016年3月18日 - 2016年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:盛岡  

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  • 葉老化時におけるLHCII分解への光化学系II小サブユニットの関与

    上妻馨梨・伊藤 寿・渡辺麻衣・池内昌彦・坂本 亘・田中 歩・草場 信

    第57回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2016年3月18日 - 2016年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:盛岡  

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  • 葉緑体プロテアーゼFtsHの相互作用候補因子EngAの機能解析

    加藤裕介・森満莉恵・坂本 亘

    第57回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2016年3月18日 - 2016年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:盛岡  

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  • オルガネラヌクレアーゼDPD1の欠損は成長に影響する

    高見常明・坂本 亘

    第57回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2016年3月18日 - 2016年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:盛岡  

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  • 葉緑体の多様な生存戦略: なぜ葉緑体がDNAを維持するのかを考える.

    坂本亘

    神戸大学理学研究科生物学専攻・学術セミナー  神戸大学理学研究科

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    開催年月日: 2016年2月23日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:神戸  

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  • Protein Degradation Machineries in Arabidopsis Chloroplasts 招待

    Sakamoto, W.

    Institute of Protein Research International Workshop  Institute of Protein Research, Osaka University

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    開催年月日: 2016年2月2日 - 2016年2月3日

    記述言語:英語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    開催地:Osaka University, Osaka, Japan  

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  • ソルガムRIL集団の高密度マップを用いたステイグリーンQTLの解析

    Fiona Wacera・小童谷利恵・高梨秀樹・藤本 優・鐘ケ江弘美・石森元幸・小林正明・矢野健太郎・大西紀和・岩田洋佳・草場 信・堤 伸浩・坂本 亘

    第6回ソルガムワークショップ 

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    開催年月日: 2015年11月30日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋  

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  • ソルガムRIL集団を用いた芒長に関するQTL解析

    高梨秀樹・鐘ケ江弘美・石森元幸・小林正明・矢野健太郎・小童谷利恵・大西紀和・Fiona Wacera・岩田洋佳・坂本 亘・堤 伸浩

    第6回ソルガムワークショップ 

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    開催年月日: 2015年11月30日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋  

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  • ソルガムのストレス耐性と光合成特性

    大西紀和・坂本亘

    第6回ソルガムワークショップ 

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    開催年月日: 2015年11月30日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋  

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  • Regulation of chloroplast DNA levels and gene expression by organelle nuclease DPD1: influence on leaf longevity and photosynthesis

    Sakamoto, W

    Yamada COnference International Symposium on Dynamics and Regulation of Photosynthesis  Yamada Conference

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    開催年月日: 2015年10月29日 - 2015年10月31日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Nara, Japan  

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  • Approaches to improve photosynthesis and chloroplast function for crop yield and stress resistance

    Sakamoto, W.

    Innovations for Harnessing Bioresources  Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology

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    開催年月日: 2015年10月19日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Nairobi, Kenya  

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  • Dissecting important QTL traits for molecular breeding in sorghum: a crop of African origin

    Sakamoto, W.

    JSPS-AASP Sponsored Workshop on Crop Stress Science and Innovation for Agriculture 

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    開催年月日: 2015年10月15日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Maker ere University, Kampala, Uganda  

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  • 葉緑体ゲノムの組織特異的分解:なぜ葉緑体がDNAを維持するのか 招待

    坂本亘

    大阪大学理学研究科第310回生物科学セミナー 

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    開催年月日: 2015年9月30日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:大阪  

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  • Versatile role of VIPP1 in protecting photosynthetic membranes in chloroplasts

    Sakamoto, W.

    2nd FEBS Workshop on Plant Organellar SIgnaling  FEBS

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    開催年月日: 2015年9月16日 - 2015年9月20日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Promosten, Croatia  

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  • ソルガムRIL集団を用いたステイグリーン形質評価法の確立とQTLマッピング

    Fiona Wacera・小童谷利恵・高梨秀樹・藤本 優・鐘ケ江弘美・石森元幸・小林正明・矢野健太郎・大西紀和・岩田洋佳・堤 伸浩・坂本 亘

    第128回日本育種学会講演会 

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    開催年月日: 2015年9月11日 - 2015年9月12日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:新潟  

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  • ソルガムRIL集団を用いた芒長に関するQTL解析

    梨秀樹・鐘ケ江弘美・石森元幸・小林正明・矢野健太郎・小童谷利恵・大西紀和・Fiona Wacera・岩田洋佳・坂本 亘・堤 伸浩

    第128回日本育種学会講演会 

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    開催年月日: 2015年9月11日 - 2015年9月12日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:新潟  

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  • 葉緑体の遺伝子組換えタバコ作出の過程で得られた斑入り系統の解析III. マルチパータイト構造をとる葉緑体ゲノム

    植村香織・森田重人・山本真紀・高見常明・坂本 亘・寺地 徹

    第128回日本育種学会講演会 

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    開催年月日: 2015年9月11日 - 2015年9月12日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:新潟  

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  • 形態変化を伴ったオルガネラ間相互作用の解析 ~オルガネラ間接着力測定の試み~

    及川和聡・真野昌二・近藤真紀・坂本 亘・三ツ井俊明・飯野敬矩・細川陽一郎・西村幹夫

    第79回植物学会年会 

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    開催年月日: 2015年9月6日 - 2015年9月8日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:新潟  

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  • 葉の老化過程に於いて葉緑体DNA分解は光合成能低下に影響する

    高見常明・坂本亘

    第6回日本光合成学会年会 

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    開催年月日: 2015年5月22日 - 2015年5月23日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:岡山  

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  • CYO1高発現によるStay Green化とA-Ciカーブ上昇の解析

    堀川大輔・中原恭俊・白上典彦・高木?・高見常明・坂本亘・坂本敦・島田裕士

    第6回日本光合成学会年会 

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    開催年月日: 2015年5月22日 - 2015年5月23日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:岡山  

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  • 光色の違いによるD1タンパク質分解過程の変化

    加藤裕介・小沢真一郎・高橋裕一郎・坂本亘

    第6回日本光合成学会年会 

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    開催年月日: 2015年5月22日 - 2015年5月23日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:岡山  

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  • Regulation of organelle DNA levels and gene expression by organelle nuclease DPD1

    Sakamoto, W and Takam, T.

    9th International Conference for Plant Mitochondrial Biology 

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    開催年月日: 2015年5月17日 - 2015年5月22日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Wroclaw, Poland  

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  • Regulation of chloroplast DNA levels by organelle nuclease DPD1 affects leaf longevity 招待

    Sakamoto, W.

    Invited Seminar, Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology  Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology

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    開催年月日: 2015年4月1日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Golm, Germany  

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  • イネ胚乳の澱粉粒形成機構のシミュレーション解析

    松島良、前川雅彦、坂本亘

    第127回日本育種学会講演会 

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    開催年月日: 2015年3月21日 - 2015年3月22日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:東京  

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  • 葉緑体FtsHの相互作用候補因子EngAを高発現するシロイヌナズナの解析

    森満莉絵・加藤裕介・坂本亘

    第56回日本植物生理学会年会 

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    開催年月日: 2015年3月16日 - 2015年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:東京  

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  • CYO2によるルビスコの活性化解析

    白上典彦・高橋俊一・室谷誠人・北岡拓也・西村浩二・木下俊則・伊東千賀子・村中厚子・高見常明・坂本亘・渡邊俊・坂本敦・島田裕士

    第56回日本植物生理学会年会 

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    開催年月日: 2015年3月16日 - 2015年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:東京  

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  • シロイヌナズナにおけるクロロファジーの誘導要因の解析

    中村咲耶・泉正範・石田宏幸・坂本亘・日出間純

    第56回日本植物生理学会年会 

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    開催年月日: 2015年3月16日 - 2015年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京  

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  • 葉緑体プロテアーゼFtsHと共精製されたEngAの機能解析

    加藤裕介、森満莉絵、坂本亘

    第56回日本植物生理学会年会 

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    開催年月日: 2015年3月16日 - 2015年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京  

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  • Regulation of chloroplast DNA levels and gene expression by organelle nuclease DPD1

    Sakamoto, W. and Takami, T

    Gordon Research Conference on Chloroplast Biotechnology 

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    開催年月日: 2015年1月18日 - 2015年1月23日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Ventura, Califormia, USA  

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  • VIPP1タンパク質による葉緑体の膜保護機能

    坂本亘

    植物脂質シンポジウム  2014年 

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    開催年月日: 2014年11月28日 - 2014年11月29日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(基調)  

    開催地:静岡市  

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  • Molecular characterization of an ARC6-like protein involved in chloroplast division and biogenesis in rice

    Peter Kamau, Ryo Matsushima, Masahiko Maekawa, Wataru Sakamoto

    The 9th JKUAT Scientific, Technological and Industrialization Conference  2014年  Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology

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    開催年月日: 2014年11月13日 - 2014年11月14日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Improvement of photosynthesis and chloroplast function for food and biomass production

    Wataru Sakamoto

    The 9th JKUAT Scientific, Technological and Industrialization Conference  2014年  Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology

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    開催年月日: 2014年11月13日 - 2014年11月14日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 被子植物のオルガネラゲノムは組織特異的に分解される

    坂本亘

    国立遺伝学研究所研究集会「オルガネラゲノムに支配される生命現象」  2014年  遺伝学研究所

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    開催年月日: 2014年11月7日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • やさいい光合成・光阻害の解説と作物生産性の向上

    坂本 亘

    NC-CARP産学連携コンソーシアム第6回バイオマスリファイナリー研究会 

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    開催年月日: 2014年10月24日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学  

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  • 葉緑体ゲノムの母性遺伝と組織特異的ゲノム分解:植物の多様な生存戦略

    坂本亘

    大阪市立大学理学部セミナー  2014年  大阪市立大学理学部

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    開催年月日: 2014年10月23日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • ソルガムステイグリーン形質の解析

    坂本亘

    第5回ソルガムワークショップ  2014年 

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    開催年月日: 2014年9月22日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学  

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  • Characterization of a protein interacting with FtsH protease involved in D1 degradation

    Yusuke Kato and Wataru Sakamoto

    International Symposium on the Regulation of Photosynthesis  2014年  Chinese Academy of Science

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    開催年月日: 2014年8月16日 - 2014年8月20日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Peripherally-attached membrane protein VIPP1 forms a large complex and protect photosynthetic membranes

    Lingang Zhang and Wataru Sakamoto

    International Symposium on the Regulation of Photosynthesis  2014年  Chinese Academy of Science

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    開催年月日: 2014年8月16日 - 2014年8月20日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Versatile role of VIPP1 in chloroplast function and stress registance

    Wataru Sakamoto

    Special Seminar at Shanghai Institute of Biological Sciences, Chinese Academy of Science  2014年 

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    開催年月日: 2014年8月14日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 葉緑体プロテアーゼFtsHと共精製されたタンパク質EngA高発現植物体の表現型解析

    加藤裕介、森満莉絵、坂本亘

    第5回日本光合成学会年会  2014年 

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    開催年月日: 2014年5月30日 - 2014年5月31日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:奈良  

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  • 葉緑体の機能強化と作物生産性の向上 招待

    坂本亘

    住友化学セミナー  住友化学

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    開催年月日: 2014年5月27日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 東アフリカにおける植物生理学と作物ストレス科学研究の展開ーアフリカ起源作物ソルガムのストレス耐性研究についてー

    坂本亘

    日本アフリカ学会第51回学術大会  2014年  日本アフリカ学会

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    開催年月日: 2014年5月23日 - 2014年5月25日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都大学  

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  • 光合成と葉緑体:機能分化と制御の遺伝生理学的解析

    坂本亘

    国際基督教大学セミナー  国際基督教大学教養学部

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    開催年月日: 2014年5月15日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Biogenesis and continuity of chloroplasts require various prokaryotic factors: fosuc on DPD1, FtsH and VIPP1 招待

    Watau Sakamoto

    IMB Special Seminar  Institute of Molecular Biology, Academia Sinica

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    開催年月日: 2014年4月24日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Taipei, Taiwan  

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  • 澱粉粒の大きさを制御するSSG4遺伝子の同定と解析

    松島良、前川雅彦、草野都、近藤秀樹、藤田直子、坂本亘

    日本育種学会第125回講演会  2014年  日本育種学会

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    開催年月日: 2014年3月27日 - 2014年3月28日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:仙台市  

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  • バイオマスデザインのための光合成と葉緑体機能の改良

    坂本亘、Lingang Zhang、小田知里、高見常明、加藤裕介

    第55回日本植物生理学会年会  2014年  一般社団法人日本植物生理学会

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    開催年月日: 2014年3月18日 - 2014年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:富山市  

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  • オルガネラヌクレアーゼDPD1は老化葉において葉緑体DNA分解に関与する

    村上華穂、高見常明、坂本亘

    第55回日本植物生理学会年会  2014年  一般社団法人日本植物生理学会

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    開催年月日: 2014年3月18日 - 2014年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:富山市  

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  • DPD1の機能欠損は老化葉の葉緑体遺伝子発現に影響する

    高見常明、村上華穂、坂本亘

    第55回日本植物生理学会年会  2014年  一般社団法人日本植物生理学会

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    開催年月日: 2014年3月18日 - 2014年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:富山市  

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  • 酸化的になったペルオキシソームはオートファジーのシステムで分解される

    柴田美智太郎、及川和聡、吉本光希、近藤真紀、真野昌二、山田健志、林誠、坂本亘、大隅良典、西村幹夫

    第55回日本植物生理学会年会  2014年  一般社団法人日本植物生理学会

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    開催年月日: 2014年3月18日 - 2014年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:富山市  

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  • FtsHプロテアーゼと高発現植物における光合成機能とストレス耐性に関する研究

    羽田野和実、加藤裕介、坂本亘

    第55回日本植物生理学会年会  2014年  一般社団法人日本植物生理学会

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    開催年月日: 2014年3月18日 - 2014年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山市  

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  • ViIPP1 is a partially disordered protein at the C-terminal extension that confers structural flexibility at the chloroplast envelope upon stress

    Lingang, Zhang, Wataru Sakamoto

    第55回日本植物生理学会年会  2014年  一般社団法人日本植物生理学会

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    開催年月日: 2014年3月18日 - 2014年3月20日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山市  

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  • 葉緑体プロテアーゼFtsHと共精製されるタンパク質の探索と解析

    加藤裕介、坂本亘

    第55回日本植物生理学会年会  2014年  一般社団法人日本植物生理学会

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    開催年月日: 2014年3月18日 - 2014年3月20日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山市  

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  • 葉緑体におけるストレス応答とVIPP1タンパク質の役割

    坂本 亘

    広島大学理学研究科セミナー  広島大学理学研究科

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    開催年月日: 2013年12月25日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東広島市  

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  • 葉緑体におけるホメオスタシスとストレス応答 招待

    坂本 亘

    静岡大学理学部セミナー  静岡大学理学部

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    開催年月日: 2013年12月13日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:静岡市  

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  • Molecular desertion of starch grain size control in rice endosperm 招待

    Matsushima, R., Maekawa, M., Fujita, N., Kawagoe, Y., Sakamoto, W.

    7th international rice genetics symposium  IRRI

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    開催年月日: 2013年11月5日 - 2013年11月8日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Manila, Philippines  

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  • Effect of Phosphorylation on the degradation process of D1 protein in Photosystem II

    Kato, Y., Sakamoto, W.

    Special Seminar  Institut de Biologie Physico-Chimique, CNRS

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    開催年月日: 2013年10月21日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Paris, France  

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  • Essential role of VIPP1 in chloroplast envelope maintenance and stress tolerance

    Sakamoto, W.

    Special Seminar  Institut de Biologie Physico-Chimique, CNRS

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    開催年月日: 2013年10月21日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Paris, France  

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  • Organelle DNA degradation during leaf senescence 招待

    Sakamoto, W.

    6th European Workshop on Leaf Senescence  INRA, Versailles

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    開催年月日: 2013年10月14日 - 2013年10月18日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Versailles, France  

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  • Analysis of senescence-associated chloroplastic proteases by using autophagy-defective mutant

    Kato, Y., Wada, S., Makino, A., Sakamoto, W.

    6th European Workshop on Leaf Senescence  INRA, Versailles

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    開催年月日: 2013年10月14日 - 2013年10月18日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Versailles, France  

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  • GIANT CHLOROPLAT (GIC) encodes an ARC-like protein involved in chloroplast division in rice

    Kamau, P., Matsushima, R., Maekawa, M., Sakamoto, W.

    日本育種学会第124回講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2013年10月12日 - 2013年10月13日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:鹿児島市  

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  • Effect of phosphorylation on the degradation process of D1 protein in Photosystem II

    Kato, Y., Sakamoto, W.

    16th International Congress on Photosynthesis Research  International Society of Photosynthesis Research

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    開催年月日: 2013年8月11日 - 2013年8月16日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:St. Louis, MO, USA  

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  • Essentil role of VIPP1 in chloroplast envelope maintenance and stress tolerance 招待

    Sakamoto, W.

    BTI seminar series  Boyce Thompson Institute for Plant Research, Cornell University

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    開催年月日: 2013年7月25日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Ithaca, NY, USA  

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  • Essential role of VIPP1 protein in chloroplast envelope maintenance and stress tolerance

    Sakamoto W., Zhang, L.

    Plant Biology 2013  American Society of Plant Biologists

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    開催年月日: 2013年7月20日 - 2013年7月24日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Providence, USA  

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  • イネ科植物の澱粉粒の形状多様性についての研究

    松島良、山下純、前川雅彦、坂本亘

    日本育種学会第123回講演会  日本育種学会

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    開催年月日: 2013年3月27日 - 2013年3月28日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:鹿児島市  

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  • 葉緑体包膜の維持に置けるVIPP1の機能とC末端配列の役割

    張林剛、坂本亘

    第54回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2013年3月21日 - 2013年3月23日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岡山市  

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  • FtsH高発現植物体における光合成能とストレス耐性の評価

    加藤裕介、羽田野和実、坂本亘

    第54回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2013年3月21日 - 2013年3月23日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:岡山市  

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  • 老化葉におけるオルガネラヌクレアーゼDPD1の発現解析

    高見常明、坂本亘

    第54回日本植物生理学会年会  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2013年3月21日 - 2013年3月23日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:岡山市  

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  • VIPP1による葉緑体包膜の維持

    張林剛、加藤裕介、Stephanie Otters, Ute C. Vothknecht、坂本亘

    第15回植物オルガネラワークショップ 

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    開催年月日: 2013年3月20日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:岡山市  

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  • VIPP1 proteinin chloroplast envelope maintenance and high-temparature tolerance

    Sakamoto, W.

    International Symposium and 5th Symposium on Plant Stress Science  Institute of Plant Science and Resources, Okayama University

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    開催年月日: 2013年3月7日 - 2013年3月8日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Kurashiki, Japan  

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  • Innovative crop stress science for sustainable food production

    Wataru Sakamoto

    The seventh JKUAT scientific, technological and industrialization conference  2012年  Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology

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    開催年月日: 2012年11月15日 - 2012年11月16日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

    開催地:Naibori, Kenya  

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  • Analysis of D1 degradation in the mutants lacking phosphorylation of PSII core protein

    Yusuke Kato, Wataru Sakamoto

    Okayama University International Symposium 'Structure and Dynamics of Photosynthetic Systems'  2012年  Okayama University

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    開催年月日: 2012年10月22日 - 2012年10月23日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Okayama, Japan  

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  • Cooperative D1 degradation in the photosystem II repair mediated by chloroplastic proteases in Arabidopsis

    Yusuke Kato, Xuwu Sun, Lixin Zhang, Wataru Sakamoto

    Okayama University International Symposium 'Structure and Dynamics of Photosynthetic Systems'  2012年  Okayama University

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    開催年月日: 2012年10月22日 - 2012年10月23日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Okayama, Japan  

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  • 葉緑体包膜の品質管理におけるVIPP1タンパク質の役割

    坂本亘

    二酸化炭素資源化を目指した植物の物質生産力強化と生産物活用のための基盤技術の創出合同班会議  2012年 

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    開催年月日: 2012年9月27日 - 2012年9月28日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道大学低温科学研究所  

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  • 光化学系II修復サイクルにおけるD1タンパク質分解メカニズム

    加藤裕介、坂本亘

    日本植物学会第76回大会  2012年  日本植物学会

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    開催年月日: 2012年9月15日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:兵庫県立大学  

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  • イネの胚乳のアミロプラストが巨大化するssg4変異体の解析

    松島良、前川雅彦、藤田直子、坂本亘

    日本育種学会第122回講演会  2012年  日本育種学会

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    開催年月日: 2012年9月14日 - 2012年9月15日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都産業大学  

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  • Prokaryotic factors in the biogenesis and continuity of chloroplasts: Focus on DNA, protein, and membrane

    Wataru Sakamoto

    Society for Experimental Biology Annual Main Meeting  2012年  Society for Experimental Biology

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    開催年月日: 2012年6月29日 - 2012年7月2日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Salzburg, Austria  

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  • FtsH, Degプロテアーゼによる光化学系II反応中心タンパク質D1の協調的分解

    加藤裕介、坂本亘

    日本植物生理学会第53回年会  2012年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2012年3月16日 - 2012年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都産業大学  

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  • Essential role of VIPP1 protein in chloroplast envelope integrity maintenance rather than thylakoid membrane biogenesis in Arabidopsis

    Lingang, Zhang, Yusuke Kato, Koji Saigo, Stephanie Otters, Ute C. Vothcknecht, Wataru Sakamoto

    日本植物生理学会第53回年会  2012年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2012年3月16日 - 2012年3月18日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都産業大学  

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  • 菌根共生と色素体の進化から考察するツツジ科植物の無葉緑化

    石崎龍二、末次舞、家常祐弥、加藤裕介、大和政秀、粟野達也、坂本亘、岩瀬剛二、上中弘典

    日本植物生理学会第53回年会  2012年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2012年3月16日 - 2012年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:京都産業大学  

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  • Ribonucleotide reductase activity controls plastid DNA degradation during pollen development

    Lay Yin Tang, Wataru Sakamoto

    日本植物生理学会第53回年会  2012年 

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    開催年月日: 2012年1月14日 - 2012年1月18日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:San Diego, USA  

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  • Tissue-specific organelle DNA degradation mediated by DPD1 exonuclease

    Wataru Sakamoto

    Plant and Animal Genome XX  2012年 

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    開催年月日: 2012年1月14日 - 2012年1月18日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:San Diego, USA  

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  • 胚乳の澱粉粒の形状決定に関する分子細胞生物学的研究

    松島良・前川雅彦・藤田直子・山下純・坂本亘

    日本応用糖質科学会  2011年 

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    開催年月日: 2011年11月18日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福山  

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  • The FtsH heterocomplexes in chloroplasts and its role in photosynthesis. 招待

    Sakamoto, W.

    9th international conference on AAA proteins  2011年 

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    開催年月日: 2011年11月6日 - 2011年11月10日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Kumamoto, Japan  

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  • Cooperative degradation of D1 protein in the PSII repair mediated by FtsH and Deg proteases in Arabidopsis chloroplasts 招待

    Kato, Y., Sakamoto, W.

    International Workshop on Photosystem II  2011年 

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    開催年月日: 2011年11月3日 - 2011年11月6日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Chengdu, China  

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  • Tissue-specific organelle DNA degradation as a concept of DNA salvage in angiosperm 招待

    Sakamoto, W.

    Special Seminar Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Science  2011年 

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    開催年月日: 2011年11月1日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Shanghai, China  

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  • 胚乳の澱粉粒の形状決定に関する分子細胞生物学的研究

    松島良・前川雅彦・藤田直子・山下純・坂本亘

    第120回日本育種学会講演会  2011年 

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    開催年月日: 2011年9月23日 - 2011年9月24日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福井  

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  • 絶対的菌従属栄養植物ギンリョウソウの無葉緑化の分子機構

    石崎龍二・末次舞・加藤裕介・粟野達也・坂本亘・岩瀬剛二・上中弘典

    日本植物学会第75回大会  2011年 

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    開催年月日: 2011年9月17日 - 2011年9月19日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京  

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  • GUL1遺伝子に変異を持つシロイヌナズナの生理・生化学的解析

    石堂廣士・児玉なつみ・三浦栄子・坂本亘・高橋裕一郎

    日本植物学会第75回大会  2011年 

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    開催年月日: 2011年9月17日 - 2011年9月19日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:東京  

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  • Tissue-specific organelle DNA degradation and its association with nucleotide metabolism 招待

    Sakamoto, W.

    The second international conference on plant metabolism  2011年 

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    開催年月日: 2011年6月30日 - 2011年7月3日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Qingdao, China  

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  • D1タンパク質分解に関わるプロテアーゼ及びDeg5/Deg8を欠損する三重変異体における表現型とD1分解

    加藤裕介・坂本 亘

    第52回日本植物生理学会年会  2011年 

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    開催年月日: 2011年3月20日 - 2011年3月22日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:仙台  

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  • Molecular genetic characterization of dpd2, a mutant defective in pollen organelle DNA degradation

    Tang, L.Y., Sakamoto, W.

    第52回日本植物生理学会年会  2011年 

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    開催年月日: 2011年3月20日 - 2011年3月22日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:仙台  

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  • A possible role of Vipp1 in tethering chloroplast envelopes

    Zhang, L., Kato, Y., Saigo, K., Vothknecht, U.C., Sakamoto, W.

    第52回日本植物生理学会年会  2011年 

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    開催年月日: 2011年3月20日 - 2011年3月22日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:仙台  

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  • 光化学系I周辺の電子伝達活性が低下したシロイヌナズナ変異体32-33の原因遺伝子はGUL1である

    石堂廣士・児玉なつみ・三浦栄子・坂本亘・高橋裕一郎

    第52回日本植物生理学会年会  2011年 

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    開催年月日: 2011年3月20日 - 2011年3月22日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:仙台  

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  • 絶対的菌従属栄養植物ギンリョウソウの無葉緑化の分子機構

    石崎龍二・末次舞・加藤裕介・粟野達也・坂本亘・岩瀬剛二・上中弘典

    第52回日本植物生理学会年会  2011年 

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    開催年月日: 2011年3月20日 - 2011年3月22日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:仙台  

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  • Cooperative roles of FtsH, Deg and phosphorylation in the degradation of D1 protein in photosystem II

    Kato, Y., Zhang, L., Sakamoto, W.

    Japanese-Finnish Seminar 2010 on Future prospects of photosynthetic organisms: from genomes to environment  2011年  JSPS

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    開催年月日: 2011年3月1日 - 2011年3月5日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Okayama, Japan  

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  • Critical Role of FtsH protease in Photosystem II repair and thylakoid development in higher plants

    Sakamoto W.

    Japanese-Finnish Seminar 2010 on Future prospects of photosynthetic organisms: from genomes to environment  2011年  JSPS

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    開催年月日: 2011年3月1日 - 2011年3月5日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Okayama, Japan  

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  • A possible role of Vipp1 in tethering chloroplast envelopes. Japanese-Finnish Seminar 2010 on Future prospects of photosynthetic organisms: from genomes to environment

    Zhang, L., Kato, Y., Saigo, K., Vothknecht, U.C., Sakamoto, W.

    Japanese-Finnish Seminar 2010 on Future prospects of photosynthetic organisms: from genomes to environment  2011年  JSPS

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    開催年月日: 2011年3月1日 - 2011年3月5日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Okayama, Japan  

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  • Cooperative roles of FtsH, Deg and phophorylation in the degradation of D1 protein in Photosystem II.

    Kato, Y., Zhang, L., Sakamoto, W.

    二国間セミナー(フィンランド)  2011年 

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    開催年月日: 2011年3月1日 - 2011年3月5日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • Critical role of FtsH protease in photosystme II repair and thylakoid development in higher plants. 招待

    Sakamoto, W.

    二国間セミナー(フィンランド)  2011年 

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    開催年月日: 2011年3月1日 - 2011年3月5日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Degradation of organelle DNAs mediated by the DPD1 exonuclease in pollen vegetative cells. 招待

    Sakamoto, W.

    Plant and Animal Genome XIX  2011年 

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    開催年月日: 2011年1月15日 - 2011年1月19日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:San Diego, USA  

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  • Dynamic behavior of organelle DNAs during pollen development 招待

    Sakamoto, W.

    二国間セミナー(スイス)  2011年  JSPS-SNSF

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    開催年月日: 2011年1月10日 - 2011年1月14日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Villars-sur-Ollon, Switzerland  

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  • Rice mutants with defects in starch grain morphology

    Matsushima, R., Maekawa, M., Sakamoto, W.

    The fifth JKUAT scientific, technological and industrialization conference  2010年  JSPS, JKUAT

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    開催年月日: 2010年11月17日 - 2010年11月19日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Nairobi, Kenya  

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  • Potential of plant stress science for green innovation: overview

    Sakamoto W.

    The fifth JKUAT scientific, technological and industrialization conference  2010年  JSPS, JKUAT

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    開催年月日: 2010年11月17日 - 2010年11月19日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

    開催地:Nairobi, Kenya  

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  • Visualization of starch grains; A rapid observation method to isolate mutants with defects in starch grain morphology

    Matsushima, R., Maekawa, M., Sakamoto, W.

    The fifth JKUAT scientific, technological and industrialization conference  2010年  JSPS, JKUAT

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    開催年月日: 2010年11月17日 - 2010年11月19日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Nairobi, Kenya  

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  • 巨大葉緑体を持つイネ変異体gicの単離と分子育種への利用

    佐野新悟・西村秀希・前川雅彦・坂本亘

    日本育種学会第118回講演会  2010年  日本育種学会

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    開催年月日: 2010年9月24日 - 2010年9月25日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:秋田  

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  • デンプン粒の形状決定機構に関する分子細胞生物学的研究

    松島 良・前川雅彦・藤田直子・山下純・坂本亘

    第28回日本植物分子細胞生物学会年会  2010年  日本植物分子細胞生物学会

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    開催年月日: 2010年9月2日 - 2010年9月3日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:仙台  

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  • Cooperative roles of FtsH, Deg and phosphorylation in the degradation of D1 protein in photosystem II

    Kato, Y., Zhang, L., Sakamoto, W.

    The 15th International Congress of Photosynthesis  2010年  International Society of Photosynthesis Research

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    開催年月日: 2010年8月22日 - 2010年8月27日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Beijing, China  

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  • A novel link between chloroplast development and stress response lessoned by the leaf-variegated mutant

    Sakamoto W.

    The 15th International Congress of Photosynthesis  2010年  International Society of Photosynthesis Research

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    開催年月日: 2010年8月22日 - 2010年8月27日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Beijing, China  

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  • A possible role of Vipp1 in tethering chloroplast envelopes

    Zhang, L., Kato, Y., Saigo, K., Vothknecht, U.C., Sakamoto, W.

    The 15th International Congress of Photosynthesis  2010年  International Society of Photosynthesis Research

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    開催年月日: 2010年8月22日 - 2010年8月27日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Beijing, China  

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  • オルガネラDNAヌクレアーゼDPD1の機能解析:転写後制御の可能性

    山田浩史・丸山和之・鈴木信弘・坂本亘

    第51回日本植物生理学会年会  2010年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2010年3月18日 - 2010年3月21日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本  

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  • 斑入りの白色セクターにおける抗酸化酵素の高発現と酸化ストレスと金属ストレスの緩和作用

    三浦栄子・加藤裕介・坂本亘

    第51回日本植物生理学会年会  2010年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2010年3月18日 - 2010年3月21日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:熊本  

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  • A mutant defective in organellar DNA degradation during pollen maturation

    Tang, L.Y., Sakamoto, W.

    第51回日本植物生理学会年会  2010年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2010年3月18日 - 2010年3月21日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:熊本  

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  • 光に依存したペルオキシソームとミトコンドリア、葉緑体のとの接着作用は光合成により制御される

    及川和聡・松永茂・真野昌二・林誠・近藤真紀・加川貴俊・坂本亘・東正一・渡辺正勝・西村幹夫

    第51回日本植物生理学会年会  2010年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2010年3月18日 - 2010年3月21日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:熊本  

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  • チラコイド膜形成に関わるVipp1タンパク質のライブイメージングによる解析

    西郷浩司・坂本亘

    第51回日本植物生理学会年会  2010年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2010年3月18日 - 2010年3月21日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本  

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  • D1タンパク質分解におけるリン酸化の意義の考察

    加藤裕介・坂本亘

    第51回日本植物生理学会年会  2010年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2010年3月18日 - 2010年3月21日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本  

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  • 巨大葉緑体を持つイネ変異体giant chloroplastの単離と解析

    佐野新悟・前川雅彦・坂本亘

    第51回日本植物生理学会年会  2010年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2010年3月18日 - 2010年3月21日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:熊本  

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  • タバコFtsHノックダウン系統における表現型とPSII修復サイクルの欠損

    高祖崇好・加藤裕介・坂本亘

    第51回日本植物生理学会年会  2010年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2010年3月18日 - 2010年3月21日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:熊本  

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  • Inheritance of organellar DNAs in higher plants: cytological and genetic studies on discriminating organellar DNAs in male gametophytes

    Sakamoto W.

    The 1381st Biological Symposium  2010年  国立遺伝学研究所

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    開催年月日: 2010年1月20日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:三島  

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  • 光に依存したペルオキシソームとミトコンドリア,葉緑体との接着機構は光合成により制御される

    及川和聡, 松永茂, 真野昌二, 林誠, 近藤真紀, 加川貴俊, 坂本亘, 東正一, 渡辺正勝, 西村幹夫

    日本植物生理学会年会要旨集  2010年 

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    開催年月日: 2010年

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  • デンプン粒の形状多様性を支配する分子機構の解明にむけて.

    松島 良・前川雅彦・藤田直子・山下 純・坂本 亘

    植物細胞生物学若手の会  2009年 

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    開催年月日: 2009年12月21日 - 2009年12月22日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:奈良  

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  • 植物の雄性配偶体形成におけるオルガネラDNA のダイナミクス.

    坂本 亘・松島 良

    第81回日本遺伝学会ワークショップ  2009年  日本遺伝学会

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    開催年月日: 2009年9月16日 - 2009年9月18日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:松本  

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  • FtsH遺伝子のノックダウンによる斑入りタバコ系統の作出.

    高祖崇好・加藤裕介・坂本 亘

    第81回日本遺伝学会ワークショップ  2009年  日本遺伝学会

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    開催年月日: 2009年9月16日 - 2009年9月18日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:松本  

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  • Quality Control of chloroplast proteins and importance of prokaryotic proteases.

    Sakamoto, W.

    5th German-Japan Binational Seminar, From Photoprotection to Biomass  2009年  Japan Society for the Promotion of Science

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    開催年月日: 2009年6月3日 - 2009年6月7日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Tsukuba, Ibaraki, Japan  

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  • Dynamic behavior of organellar DNAs during pollen development: cytological and genetic studies in Arabidopsis.

    Sakamoto, W.

    International Conference on Plant Mitochondrial Biology  2009年 

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    開催年月日: 2009年5月9日 - 2009年5月14日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Lake Tahoe, California, USA  

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  • Dissection of an Arabidopsis leaf-variegated mutant unravels important roles of metalloprotease FtsHs in photosynthesis and chloroplast development.

    Sakamoto, W.

    IBCAS seminar  2009年  Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology

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    開催年月日: 2009年4月14日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Shanghai  

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  • シロイヌナズナ斑入り変異体の葉緑体における活性酸素の生成と病害細菌抵抗性.

    三浦栄子・加藤裕介・坂本 亘・一瀬勇規

    第50回日本植物生理学会年会  2009年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2009年3月21日 - 2009年3月24日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋  

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  • D1タンパク質分解の調節機構におけるSTN8リン酸化酵素の影響.

    加藤裕介・三浦栄子・坂本 亘

    第50回日本植物生理学会年会  2009年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2009年3月21日 - 2009年3月24日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:名古屋  

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  • 花粉においてオルガネラDNAの分解を担う遺伝子の単離と解析

    松島 良・Lay Yin Tang・蘇都莫日根・David Twell・坂本 亘

    第50回日本植物生理学会年会  2009年  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2009年3月21日 - 2009年3月24日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋  

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  • Organelle DNA degradation during pollen development: a genetic study in Arabidopsis

    Sakamoto, W.

    International Symposium on 'Bacteria made organelles made eukaryotic cells'  2008年 

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    開催年月日: 2008年11月29日 - 2008年11月30日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Tokyo  

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  • 花粉における細胞質ゲノムの分解機構に関する研究

    松島 良・坂本 亘

    国立遺伝学研究所研究集会「高等植物の生殖過程を制御する因子と生殖隔離」  2008年 

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    開催年月日: 2008年11月5日 - 2008年11月6日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:三島  

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  • Mitochondrial dynamics in plant male gametophyte studied by fluorescent live imaging

    Matsushima, R., Hamamura, Y., Higashiyama, T. and Sakamoto, W.

    Frontiers of Sexual Plant Reproduction III  2008年 

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    開催年月日: 2008年10月17日 - 2008年10月19日

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:Tucson, Arizona, USA  

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  • Functional analysis of chloroplast FtsHs involved in protein quality control

    Sakamoto, W.

    Japan-Switzweland Workshop on Photosynthetic Adaptation and Chloroplast Dynamics  2008年 

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    開催年月日: 2008年10月7日 - 2008年10月11日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Nara, Japan  

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  • プラスチド分化におけるプラスチド核様体の変化

    宇野 康之・加藤 裕介・坂本 亘

    特定領域研究「植物の環境適応戦略としてのオルガネラ分化」若手ワークショップ  2008年 

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    開催年月日: 2008年8月20日 - 2008年8月22日

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:京都  

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  • The FtsH hetero-complex in chloroplasts: Dispensability of the Zinc binding domain in Arabidopsis FtsH2

    Zhang, D. Kato, Y.. Sodmergen and Sakamoto, W.

    特定領域研究「植物の環境適応戦略としてのオルガネラ分化」若手ワークショップ  2008年 

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    開催年月日: 2008年8月20日 - 2008年8月22日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都  

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  • Functional analysis of chloroplast FtsHs involved in protein quality control.

    Sakamoto, W.

    Gordon Research Conference on Mitochondria and Chloroplasts  2008年 

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    開催年月日: 2008年8月10日 - 2008年8月15日

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:Biddeford, Maine, USA  

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  • 斑入り変異体var2の葉緑体から発生する活性酸素種とシグナル応答系の解析

    三浦 栄子・加藤 裕介・坂本 亘

    第8回 日本光合成研究会公開シンポジウム  2008年 

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    開催年月日: 2008年5月30日 - 2008年5月31日

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:名古屋  

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  • Pleiotropic phenotypes of ribonucleotide reductase mutants of Arabidopsis thaliana: Pollen organellar DNA retention and leaf variegation phenotypes.

    Tang, L.Y., Matsushima, R. and Sakamoto, W

    特定領域研究「植物オルガネラ」班会議  2008年 

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    開催年月日: 2008年5月21日 - 2008年5月23日

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:岡崎  

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  • シロイヌナズナ斑入り変異体var2は病害細菌の増殖を抑制する

    三浦 栄子・加藤 裕介・坂本 亘

    第49回 日本植物生理学会年会  2008年 

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    開催年月日: 2008年3月20日 - 2008年3月22日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:札幌  

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  • 葉緑体FtsHプロテアーゼによるD1分解機構

    加藤 裕介・三浦 栄子・坂本 亘

    第49回 日本植物生理学会年会  2008年 

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    開催年月日: 2008年3月20日 - 2008年3月22日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:札幌  

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  • Rescue of leaf variegation in var2 by over-expressing a mutated version of FtsH2

    Zhang, D. Kato, Y. Sodmergen and Sakamoto, W

    第49回 日本植物生理学会年会  2008年 

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    開催年月日: 2008年3月20日 - 2008年3月22日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:札幌  

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  • プラスチド核様体の形態変化を指標とした斑入り植物分類の試み

    宇野 康之・加藤 裕介・坂本 亘

    第49回 日本植物生理学会年会  2008年 

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    開催年月日: 2008年3月20日 - 2008年3月22日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:札幌  

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  • Pollen organellar DNA retention in ribonucleotide reductase mutants of Arabidopsis

    Tang, L.Y., Matsushima, R. and Sakamoto, W

    第49回 日本植物生理学会年会  2008年 

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    開催年月日: 2008年3月20日 - 2008年3月22日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:札幌  

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  • シロイヌナズナ斑入り変異体を用いた葉緑体の分化メカニズムに関する遺伝学的解析

    三浦 栄子・加藤 裕介・松島 良・坂本 亘

    学内COE「複眼的観点を養うバイオサイエンス教育」平成19年度次成果発表会  2008年 

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    開催年月日: 2008年1月24日

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:岡山  

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  • Maternal inheritance in higher plants: A genetic study on the fate of organelle DNA during pollen development

    Tang, L.Y., Matsushima, R. and Sakamoto, W.

    学内COE「複眼的観点を養うバイオサイエンス教育」平成19年度次成果発表会  2008年 

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    開催年月日: 2008年1月24日

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:岡山  

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  • 可視選抜法による形質転換イネの作出

    雑賀啓明、坂本亘、前川雅彦、土岐精一

    第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会 (BMB2007)  2007年 

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    開催年月日: 2007年12月11日 - 2007年12月15日

    開催地:横浜  

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  • Visual selection of transgenic rice

    Hiroaki Saika, Wataru Sakamoto, Masahiko Maekawa and Seiichi Toki

    The 5th International Symposium of Rice Functional Genomics  2007年 

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    開催年月日: 2007年10月15日 - 2007年10月17日

    開催地:Tsukuba  

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  • Genetic Dissection of leaf variegation in Arabidopsis

    Wataru Sakamoto

    日本遺伝学会第79回大会国際研究集会  2007年 

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    開催年月日: 2007年9月19日 - 2007年9月21日

    開催地:岡山  

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  • シロイヌナズナ斑入り変異体を用いた葉緑体の分化メカニズムに関する遺伝学的解析.

    三浦栄子・加藤裕介・松島良・坂本亘

    2007年度自然科学研究科高大連携・一般公開「第2回 高校生・大学院生による研究紹介と交流の会-サスティナブル社会をめざす自然科学にふれてみよう-」  2007年 

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    開催年月日: 2007年7月31日

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:岡山県岡山市  

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  • A genetic and biochemical dissection of leaf-variegated mutants in Arabidopsis

    Wataru Sakamoto

    Invited Seminar at Department of BIology, Leicester University  2007年 

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    開催年月日: 2007年7月28日

    開催地:Leicester, United Kingdom  

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  • The balance between chloroplast protein synthesis and degradation as an important factor of chloroplast biogenesis and maintenance

    Wataru Sakamoto, Eiko Miura, Yusuke Kato

    14th International Congress of Photosynthesis  2007年 

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    開催年月日: 2007年7月23日 - 2007年7月27日

    開催地:Glasgow, Scotland  

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  • 可視的マーカーを利用した形質転換イネの選抜法

    雑賀啓明、坂本亘、前川雅彦、土岐精一

    2007イネ分子遺伝学ワークショップ  2007年 

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    開催年月日: 2007年7月1日 - 2007年7月2日

    開催地:名古屋  

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  • Visualization of mitochondria and plastids in living pollen by fluorescent protein: potential to stduy organelle function

    Matsushima, R., Arimura, S.-I., Sodmergen, Tsutsumi, N., Sakamoto, W.

    International Congress on Plant Mitochondrial Biology  2007年 

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    開催年月日: 2007年6月25日 - 2007年6月29日

    開催地:Nara  

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  • Photosynthetic oxidative stress modulates mitochondrial respiratory properties in yellow variegated 2

    Yoshida, K., Watanabe, C., Terashima, I., Kato, Y., Sakamoto, W., Noguchi, K.

    International Congress on Plant Mitochondrial Biology  2007年 

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    開催年月日: 2007年6月25日 - 2007年6月29日

    開催地:Nara  

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  • The balance between protein synthesis and degradation as an important factor of chloroplast biogenesis: an overview of genetic studies in organelle FtsH metalloproteases

    Wataru Sakamoto

    International Congress on Plant Mitochondrial BIology  2007年 

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    開催年月日: 2007年6月25日 - 2007年6月29日

    開催地:Nara  

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  • Different amounts of DNA in each mitochondrion in rice root

    Takanashi, H., Arimura S.-I., Sakamoto, W., Tsutsumi, N.

    International Congress on Plant Mitochondrial Biology  2007年 

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    開催年月日: 2007年6月25日 - 2007年6月29日

    開催地:Nara  

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  • Plant mitochondrial rhomboid, AtBRL12, has different substrate specificity from its yeast counterpart

    Kmiec-Wisniewska, B., Urantowka, A., Sakamoto, W., Wysocki, R., Pratje, E, Janska, H.

    International Congress on Plant Mitochondrial Biology  2007年 

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    開催年月日: 2007年6月25日 - 2007年6月29日

    開催地:Nara  

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  • 斑入り変異体var2白色セクターは未分化葉緑体を持つ生細胞により構築される

    加藤裕介・三浦栄子・松島良・坂本亘

    第7回日本光合成シンポジウム  2007年 

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    開催年月日: 2007年5月25日

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:岡山県岡山市  

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  • 斑入り変異体を用いた葉緑体分化における遺伝学的機能解析

    三浦栄子・加藤裕介・松島良・坂本亘

    第7回日本光合成シンポジウム  2007年 

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    開催年月日: 2007年5月25日

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:岡山市  

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  • 転写因子の発現によるペチュニアの花・葉色改変

    梅基直行・深谷典孝・高野雅代・坂本 亘

    第48回日本植物生理学会年会  2007年 

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    開催年月日: 2007年3月28日 - 2007年3月30日

    開催地:松山  

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  • 一枚の葉における無機イオンの葉内分布形成機構と生理解析

    永井真紀子・上原健生・三浦栄子・坂本亘・山上睦・深城英弘・北村晃・三村徹郎

    第48回日本植物生理学会年会  2007年 

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    開催年月日: 2007年3月28日 - 2007年3月30日

    開催地:松山  

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  • シロイヌナズナ斑入り変異抑制におけるメカニズムの解明

    三浦栄子・加藤裕介・松島良・坂本亘

    第48回日本植物生理学会年会  2007年 

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    開催年月日: 2007年3月28日 - 2007年3月30日

    開催地:松山  

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  • 斑入り変異体var2に生じる白色セクターは生細胞により構築される

    加藤裕介・三浦栄子・松島良・坂本亘

    第48回日本植物生理学会年会  2007年 

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    開催年月日: 2007年3月28日 - 2007年3月30日

    開催地:松山  

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  • 斑入り変異株var2における光合成系の酸化ストレスとミトコンドリア呼吸特性の関連性

    吉田啓亮・渡邊千尋・寺島一郎・加藤裕介・坂本亘・野口航

    第48回日本植物生理学会年会  2007年 

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    開催年月日: 2007年3月28日 - 2007年3月30日

    開催地:松山  

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  • 高等植物の色素体DNAの遺伝様式ならびにDNA代謝に関する研究

    松島良・蘇都莫日根・坂本亘

    日本分子生物学会 2006 フォーラム  2006年 

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    開催年月日: 2006年12月6日 - 2006年12月8日

    開催地:名古屋  

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  • 高等植物の雄性配偶子を用いた色素体のゲノム代謝に関する研究

    松島良・坂本亘

    国立遺伝学研究所研究集会  2006年 

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    開催年月日: 2006年11月8日 - 2006年11月9日

    開催地:三島  

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  • 斑入り突然変異と遺伝子の解析

    坂本亘

    第3回「植物医科学」シンポジウム  2006年 

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    開催年月日: 2006年11月8日

    開催地:岡山  

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  • Loss of chloroplast FtsHs in Arabidopsis: leaf variegation, suppression, and reactive oxygen species

    Sakamoto, W.

    Mini-Workshop on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis  2006年 

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    開催年月日: 2006年10月13日

    開催地:岡山  

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  • Genetic and biochemical dissection of leaf variegation: A study in the Arabidopsis var mutant

    Wataru Sakamoto

    Agricultural Plant Stress Response VI  2006年 

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    開催年月日: 2006年9月15日

    開催地:Chonnam National University, Gwangju, Korea  

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  • Characterization of Organellar DNA Metabolism during Pollen Development using Model Plants

    Ryo Matsushima, Chieko Hattori, Sodmergen, Wataru Sakamoto

    Godon Reserach Conference on Mitochondria and Chloroplasts  2006年 

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    開催年月日: 2006年8月13日 - 2006年8月18日

    開催地:Oxford, UK  

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  • Loss of chloroplast FtsH metalloproteases in Arabidopsis: leaf variegation, suppression and reactive oxygen species

    Wataru Sakamoto,Eiko Miura, Yusuke Kato, Ryo Matsushima

    Gordon Research Conference on Mitochondria and Chloroplasts  2006年 

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    開催年月日: 2006年8月13日 - 2006年8月18日

    開催地:Oxford, UK  

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  • Characterization of organellar DNA metabolism during pollen development using model plants

    Ryo Matsushima, Chieko Hattori, Sodmergen, Wataru Sakamoto

    The 53rd NIBB conference on Dynamic Organelles in Plants  2006年 

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    開催年月日: 2006年6月14日 - 2006年6月17日

    開催地:Okazaki  

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  • The Investigation of the factors causing variegation in the Arabidopsis var mutant

    Eiko Miura, Yusuke Kato, Ryo Matsushima, Wataru Sakamoto

    The 53rd NIBB conference on Dynamic Organelles in Plants  2006年 

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    開催年月日: 2006年6月14日 - 2006年6月17日

    開催地:Okazaki  

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  • Genetic Dissection of Leaf Variegation: a Study in the Arabidopsis var2 Mutant

    Wataru Sakamoto

    The 53rd NIBB conference on Dynamic Organelles in Plants  2006年 

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    開催年月日: 2006年6月14日 - 2006年6月17日

    開催地:岡崎  

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  • シロイヌナズナにおけるミトコンドリアFtsHメタロプロテアーゼ欠損突然変異の解析

    坂本 亘・Marta Gibala-Litwin・Hanna Janska

    第47回日本植物生理学会年会  2006年 

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    開催年月日: 2006年3月19日 - 2006年3月21日

    開催地:つくば  

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  • シロイヌナズナFtsHプロテアーゼの機能解析

    天野豊己・坂本亘・塩井祐三

    第47回日本植物生理学会年会  2006年 

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    開催年月日: 2006年3月19日 - 2006年3月21日

    開催地:つくば  

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  • 斑入り突然変異体var2では高レベルの活性酸素が蓄積する

    三浦栄子・松島良・坂本 亘

    第47回日本植物生理学会年会  2006年 

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    開催年月日: 2006年3月19日 - 2006年3月21日

    開催地:つくば  

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  • 花粉におけるオルガネラDNA量の制御に異常を示す変異体の解析

    久保美和・松島良・服部千恵子・蘇都莫日根・坂本亘

    第47回日本植物生理学会年会  2006年 

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    開催年月日: 2006年3月19日 - 2006年3月21日

    開催地:つくば  

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  • 光阻害回避系の異常が呼吸系に及ぼす影響ーミトコンドリアは過剰還元力のシンクとして昨日するか?ー

    吉田啓亮・坂本亘・鹿内利治・寺島一郎・野口航

    第47回日本植物生理学会年会  2006年 

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    開催年月日: 2006年3月19日 - 2006年3月21日

    開催地:つくば  

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  • モデル植物系を用いたオルガネラDNAの母性遺伝に関する研究

    松島良・服部千恵子・蘇都莫日根・坂本亘

    第47回日本植物生理学会年会  2006年 

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    開催年月日: 2006年3月19日 - 2006年3月21日

    開催地:つくば  

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  • 葉の斑入りパターンに同調した活性酸素種の発生.

    三浦栄子・松島 良・坂本 亘.

    第28回日本分子生物学会年会.  2005年 

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    開催年月日: 2005年12月8日

    開催地:福岡,  

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  • 雄性配偶子においてオルガネラDNAの消失に異常を示すシロイヌナズナ変異体の解析.

    久保 美和・松島 良・服部 千恵子・蘇都莫日根・坂本 亘.

    第28回日本分子生物学会年会.  2005年 

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    開催年月日: 2005年12月8日

    開催地:福岡  

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  • 葉緑体FtsHの欠損による斑入り突然変異とサプレッサーの解析

    坂本 亘・三浦栄子・松島 良.

    第28回日本分子生物学会年会ワークショップ  2005年 

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    開催年月日: 2005年12月7日

    開催地:福岡  

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  • 雄性配偶子においてオルガネラDNAの消失に異常を示すシロイヌナズナ変異体の解析

    久保 美和・松島 良・服部 千恵子・蘇都莫日根・坂本 亘

    特定研究「植物オルガネラ」若手ワークショップ  2005年 

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    開催年月日: 2005年10月24日 - 2005年10月26日

    開催地:淡路島  

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  • 斑入り突然変異体yellow variegated2 (var2)から単離したサプレッサーの解析

    三浦栄子・松島 良・坂本 亘

    特定研究「植物オルガネラ」若手ワークショップ  2005年 

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    開催年月日: 2005年10月24日 - 2005年10月26日

    開催地:淡路島  

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  • Chloroplast FtsH metalloproteases in Arabidopsis - an overview of genetic and biochemical studies.

    Sakamoto, W.

    Invited special seminar  2005年 

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    開催年月日: 2005年10月14日

    開催地:Wroclaw, Poland  

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  • Loss of chloroplast FtsH metalloproteases in Arabidopsis: Leaf variegation, suppression and reactive oxygen species.

    Sakamoto, W.

    Swiss-Japan Workshop on Towards a system view of plastid differentiation and functions  2005年 

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    開催年月日: 2005年10月5日 - 2005年10月8日

    開催地:Lucerne, Switzerland  

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  • 光合成の環境適応とタンパク質分解系の重要性

    坂本 亘

    第5回日本光合成研究会シンポジウム  2005年 

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    開催年月日: 2005年5月28日 - 2005年5月29日

    開催地:名古屋  

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  • Chloroplast FtsH metalloproteases in Arabidopsis ミ an overview of genetic and biochemical studies

    Wataru Sakamoto

    15th Annual Meeting of Malaysian Society of Biotechnology and Molecular Biology  2005年 

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    開催年月日: 2005年4月4日 - 2005年4月5日

    開催地:Kuala Rumpur, Malaysia  

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  • 花粉の核性に関わるシロイヌナズナ突然変異体nikaku

    久保美和・坂本 亘

    日本植物生理学会第46回年会  2005年 

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    開催年月日: 2005年3月24日 - 2005年3月26日

    開催地:新潟市  

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  • 斑入り突然変異体var2から単離したサプレッサーの解析

    三浦栄子・坂本 亘

    日本植物生理学会第46回大会  2005年 

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    開催年月日: 2005年3月24日 - 2005年3月26日

    開催地:新潟市  

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  • 光適応機能における葉緑体タンパク質品質管理の重要性

    坂本 亘

    植物生理学会シンポジウム  2005年 

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    開催年月日: 2005年3月24日

    開催地:新潟市  

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  • 植物の葉が斑入りになる遺伝的メカニズム

    坂本 亘

    福井県立大学学内特別セミナー  2005年 

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    開催年月日: 2005年3月8日

    開催地:福井  

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  • 葉緑体におけるFtsHの欠損と「斑入り」突然変異

    坂本 亘

    第78回熊本大学発生研セミナー  2005年 

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    開催年月日: 2005年1月17日

    開催地:熊本市  

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  • An Arabidopsis mutant deficient in pollen mitosis II

    M Kubo, W Sakamoto

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY  2005年  OXFORD UNIV PRESS

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    開催年月日: 2005年

    記述言語:英語  

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0001-9747-5042

  • Quality control of membrane proteins in chloroplasts and its relationship to light adaptation

    W Sakamoto

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY  2005年  OXFORD UNIV PRESS

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    開催年月日: 2005年

    記述言語:英語  

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0001-9747-5042

  • Isolation of mutations that suppress leaf variegation in var2 of Arabidopsis

    E Miura, W Sakamoto

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY  2005年  OXFORD UNIV PRESS

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    開催年月日: 2005年

    記述言語:英語  

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0001-9747-5042

  • シロイヌナズナの斑入り変異varから単離したサプレッサー/エンハンサーの解析

    三浦栄子・坂本 亘

    大阪大学蛋白質研究所ワークショップ  2004年 

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    開催年月日: 2004年11月11日 - 2004年11月12日

    開催地:吹田市  

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  • チラコイド膜タンパク質のクオリティコントロールとプロテアーゼ

    坂本 亘

    大阪大学蛋白質研究所ワークショップ  2004年 

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    開催年月日: 2004年11月11日 - 2004年11月12日

    開催地:吹田市  

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  • 植物の葉に斑入りを起こす突然変異

    坂本 亘

    岡山生物科学総合研究所シンポジウム  2004年 

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    開催年月日: 2004年10月29日

    開催地:岡山市  

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  • 葉緑体の分化と維持及びプラスチドの伝達に関わる分子機構の解明

    坂本 亘

    西村特定研究第一回班会議  2004年 

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    開催年月日: 2004年10月2日

    開催地:岡崎市  

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  • 花粉の核性をコントロールするシロイヌナズナ突然変異体の分離

    久保美和・坂本 亘

    日本遺伝学会第76回大会  2004年 

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    開催年月日: 2004年9月27日 - 2004年9月29日

    開催地:大阪市  

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  • 斑入り突然変異var2アリルの解析とサプレッサー突然変異の単離

    坂本 亘・三浦栄子

    日本遺伝学会第76回大会  2004年 

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    開催年月日: 2004年9月27日 - 2004年9月29日

    開催地:大阪市  

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  • 光合成におけるタンパク質のクオリティコントロールとプロテアーゼの役割

    坂本 亘

    日本植物学会  2004年 

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    開催年月日: 2004年9月10日 - 2004年9月12日

    開催地:藤沢市  

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  • 環境ストレス適応のために葉緑体が持つ生存戦略

    坂本 亘

    平成16年度岡山大学COE「植物医科学の拠点形成」研究進捗状況発表会  2004年 

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    開催年月日: 2004年9月9日

    開催地:岡山市  

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  • FtsH metalloproteases VAR1 and VAR2 involved in the repair cycle of Photosystem II

    Wataru Sakamoto

    13th International Congress on Photosynthesis  2004年 

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    開催年月日: 2004年8月29日 - 2004年9月3日

    開催地:Montreal, Canada  

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  • 植物に起こる「斑入り」とその遺伝的要因について

    坂本 亘

    第15回 岡山植物病理セミナー (第1回岡山大学COE植物医科学セミナー)  2004年 

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    開催年月日: 2004年4月24日

    開催地:岡山市  

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  • プラスチド分裂および植物の細胞分裂・分化に関与するプラスチド外包膜タンパク質

    浅野智哉、吉岡 泰、榑井俊介、坂本 亘、蘇都莫日根、藤原 誠、吉田茂男、町田泰則

    日本植物生理学会年会第45回大会シンポジウム(植物のオルガネラ間で共通する分裂のメカニズム)  2004年 

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    開催年月日: 2004年3月27日 - 2004年3月29日

    開催地:八王子市  

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  • 葉緑体FtsHメタロプロテアーゼVAR1/VAR2のvar2アリルにおける発現

    坂本 亘

    日本植物生理学会年会第45回年会  2004年 

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    開催年月日: 2004年3月27日 - 2004年3月29日

    開催地:八王子市  

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  • 葉緑体チラコイド膜の分化と維持におけるFtsHの役割

    坂本 亘

    京都大学ウイルス研究所コロキウム  2004年 

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    開催年月日: 2004年2月17日 - 2004年2月18日

    開催地:京都市  

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  • Expression levels of VAR1 and VAR2 metalloproteases the var2 alleles of Arabidopsis

    W Sakamoto

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY  2004年  OXFORD UNIV PRESS

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    開催年月日: 2004年

    記述言語:英語  

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0001-9747-5042

  • Analysis of the CRUMPLED LEAF that is involved in the plastid division, cell division, and cell differentiation in Arabidopsis thaliana

    T Asano, Y Yoshioka, S Kurei, W Sakamoto, S Dmergen, M Fujiwara, S Yoshida, Y Machida

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY  2004年  OXFORD UNIV PRESS

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    開催年月日: 2004年

    記述言語:英語  

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0001-9747-5042

  • 葉緑体分化とチラコイド膜の維持に関わるFtsHメタロプロテアーゼVAR1/VAR2の協調発現と複合体形成

    坂本 亘

    第26回日本分子生物学会年会  2003年 

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    開催年月日: 2003年12月11日 - 2003年12月14日

    開催地:神戸市  

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  • FtsH metalloproteases involved in the repair cycle of Photosystem II in thylakoid membranes: genetic and biochemical studies

    Wataru Sakamoto

    Joint Japanese-Swiss Scientific Seminar on Biogenesis, Function and Acclimatio of the Photosynthetic Apparatus  2003年 

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    開催年月日: 2003年9月29日 - 2003年10月3日

    開催地:Kurashiki, Okayama, Japan  

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  • 斑入りの原因遺伝子VAR1VAR2のタンパク質レベルにおける発現制御機構

    坂本 亘

    日本遺伝学会第75回講演会  2003年 

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    開催年月日: 2003年9月

    開催地:仙台市  

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  • Coordinated regulation and complex formation of FtsH metalloproteases in thylakoid membranes of chloroplasts

    Sakamoto, W.

    Plant Biology 2003, ASPB annual meeting  2003年 

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    開催年月日: 2003年7月25日 - 2003年7月31日

    開催地:Honolulu, Hawaii, USA  

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  • 葉緑体のFtsHメタロプロテアーゼVAR1およびVAR2の協調発現とチラコイド膜における複合体形成

    坂本 亘

    日本植物生理学会第43回年会  2003年 

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    開催年月日: 2003年3月27日 - 2003年3月29日

    開催地:東大阪市  

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  • シロイヌナズナにおける葉緑体型およびミトコンドリア型FtsHファミリーと機能欠損変異体の解析

    星野 徹・坂本 亘

    日本植物生理学会第43回年会  2003年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2003年3月27日 - 2003年3月29日

    開催地:東大阪市  

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  • Arabidopsis FtsH: genetic and biochemical studies

    Sakamoto, W.

    Protease Workshop Goteborg 2003  2003年 

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    開催年月日: 2003年2月22日 - 2003年2月24日

    開催地:Goteborg, Sweden  

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  • Coordinated regulation and complex formation of VAR1 and VAR2 metalloproteases in Arabidopsis thylakoid membranes

    W Sakamoto

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY  2003年  OXFORD UNIV PRESS

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:英語  

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0001-9747-5042

  • FtsH gene family in Arabidopsis and characterization of their knockout mutants

    T Hoshino, W Sakamoto

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY  2003年  OXFORD UNIV PRESS

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:英語  

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0001-9747-5042

  • シロイヌナズナのCRUMPLED LEAF遺伝子は色素体へのタンパク質輸送と細胞分裂に関与する

    吉岡 泰・浅野智哉・樽井俊介・坂本 亘・蘇都莫日根・町田泰則

    第25回日本分子生物学会年会ワークショップ  2002年 

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    開催年月日: 2002年12月11日 - 2002年12月14日

    開催地:横浜  

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  • シロイヌナズナの色素体へのタンパク質輸送に関与する新規遺伝子CRUNPLED LEAFの解析

    浅野智哉・吉岡 泰・樽井俊介・坂本 亘・蘇都莫日根・町田泰則

    第25回日本分子生物学会年会  2002年 

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    開催年月日: 2002年12月11日 - 2002年12月14日

    開催地:横浜  

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  • 植物の「斑入り」突然変異と葉緑体FtsHの欠損

    坂本 亘

    第25回日本分子生物学会年会ワークショップ  2002年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2002年12月11日 - 2002年12月14日

    開催地:横浜  

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  • Coordinated regulation of the chloroplast metalloproteases in Arabidopsis: genetic and biochemical studies

    Wataru Sakamoto

    Japan-U.S. Cooperative Research Program on Microbial and Plant Metabolism ミ Function Through Genomics  2002年 

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    開催年月日: 2002年11月23日 - 2002年11月26日

    開催地:Maui, Hawaii, U.S.A.  

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  • 葉緑体メタロプロテアーゼVAR1とVAR2の協調発現

    坂本 亘

    日本遺伝学会第74回大会  2002年 

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    開催年月日: 2002年10月1日 - 2002年10月3日

    開催地:福岡  

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  • The VAR1 locus of Arabidopsis, responsible for leaf variegation in the mutant alleles, encodes a chloroplastic FtsH and may form a complex

    Wataru Sakamoto and Yuichiro Takahashi

    Gordon Research Conference on Mitochondria and Chloroplasts  2002年 

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    開催年月日: 2002年8月25日 - 2002年8月30日

    開催地:Oxford, U.K.  

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  • オグラ型ダイコン由来のミトコンドリア雄性不稔遺伝子orf138を持つ形質転換タバコの解析

    浅田恭一・山岸 博・・坂本 亘・寺地 徹

    日本育種学会第102回講演会  2002年 

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    開催年月日: 2002年8月25日 - 2002年8月26日

    開催地:帯広  

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  • オグラ型ダイコンの雄性不稔遺伝子orf138を持つ形質転換タバコの作出

    山岸 博・浅田恭一・森みどり・坂本 亘・寺地 徹

    日本育種学会第101回講演会  2002年 

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    開催年月日: 2002年4月1日 - 2002年4月2日

    開催地:東京  

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  • シロイヌナズナにおけるミトコンドリア局在型GFPを用いたミトコンドリア形態突然変異体のT-DNAタギング

    星野 徹・村田 稔・坂本 亘

    日本植物生理学会2002年度年会  2002年 

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    開催年月日: 2002年3月27日 - 2002年3月29日

    開催地:岡山  

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  • シロイヌナズナの斑突然変異の原因遺伝子VAR1の解析

    田村隆行・村田 稔・坂本 亘

    日本植物生理学会2002年度年会  2002年 

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    開催年月日: 2002年3月27日 - 2002年3月29日

    開催地:岡山  

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  • シロイヌナズナの「斑」突然変異に関わるFtsH遺伝子ファミリーのRNAiによる解析

    坂本 亘

    日本植物生理学会2002年度年会  2002年 

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    開催年月日: 2002年3月27日 - 2002年3月29日

    開催地:岡山  

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  • 細胞分裂方向に移譲をきたしたシロイヌナズナcrunpled leaf変異体の葉肉細胞には巨大化した葉緑体が含まれる

    浅野智哉・吉岡 泰・樽井俊介・坂本 亘・蘇都莫日根・町田泰則

    日本植物生理学会2002年度年会  2002年 

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    開催年月日: 2002年3月27日 - 2002年3月29日

    開催地:岡山  

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  • 斑入り変異の原因遺伝子VAR1, VAR2の協調発現:FtsHプロテアーゼの光阻害・葉緑体分化における役割

    田村隆行・坂本 亘

    第4回植物オルガネラワークショップ  2002年 

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    開催年月日: 2002年3月26日

    開催地:岡山  

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  • Crumpled leaf mutant in Arabidopsis thaliana shows an abnormality in the orientation of the cell devision and contains gigantic chloroplasts in the mesophyll cells

    T Asano, S Yoshioka, S Kurei, W Sakamoto, Sodmergen, Y Machida

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY  2002年  OXFORD UNIV PRESS

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    開催年月日: 2002年

    記述言語:英語  

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0001-9747-5042

  • An approach to screen mitochondrial mutants in Arabidopsis thaliana

    *Wataru Sakamoto

    International symposium of endocytobiology  2001年 

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    開催年月日: 2001年10月12日 - 2001年10月15日

    開催地:Nagoya  

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  • イネのアントシアニン制御遺伝子座Purple leafの構成遺伝子OSB1, OSB2を導入したトランスジェニックイネの解析

    *坂本 亘・福岡浩之・村田 稔・前川雅彦

    日本育種学会第98回講演会  2001年 

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    開催年月日: 2001年9月25日

    開催地:弘前(弘前大学)  

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  • RNA interferenceによるシロイヌナズナFtsH遺伝子の特異的不活性化と表現型

    *坂本 亘・田村隆行・武智克彰・村田 稔

    日本遺伝学会第73回大会  2001年 

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    開催年月日: 2001年9月22日 - 2001年9月24日

    開催地:東京都文京区  

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  • シロイヌナズナにおけるミトコンドリア局在型GFPを用いたミトコンドリア形態突然変異体のT-DNAタギング

    星野 徹・村田 稔・*坂本 亘

    日本遺伝学会第73回大会  2001年 

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    開催年月日: 2001年9月22日 - 2001年9月24日

    開催地:東京都文京区  

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  • 斑入り突然変異の原因遺伝子VAR1の解析

    田村隆行・武智克彰・村田 稔・*坂本 亘

    日本遺伝学会第73回大会  2001年 

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    開催年月日: 2001年9月22日 - 2001年9月24日

    開催地:東京都文京区  

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  • アントシアニン活性化遺伝子AはDFRをコードする

    前川雅彦・氷見英子・稲垣善茂・飯田滋・野田和彦・*坂本 亘

    日本育種学会第99会講演会  2001年 

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    開催年月日: 2001年4月2日

    開催地:藤沢(日本大学)  

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  • オルガネラ機能を制御する遺伝子の単離と解析 -遺伝学的アプローチ-

    坂本 亘

    第2回植物オルガネラワークショップ  2001年 

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    開催年月日: 2001年3月26日

    開催地:名古屋市  

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  • 斑入り突然変異体を用いたオルガネラ機能制御遺伝子の解析

    *坂本 亘・武智克彰・蘇都莫日根・田村隆行・村田 稔

    日本植物生理学会2001年度年会  2001年 

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    開催年月日: 2001年3月23日 - 2001年3月26日

    開催地:福岡市  

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  • シロイヌナズナの斑入り突然変異体var1はFtsHホモログ遺伝子の欠損によって生じる

    田村隆行・武智克彰・村田 稔・*坂本 亘

    日本植物生理学会2001年度年会  2001年 

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    開催年月日: 2001年3月23日 - 2001年3月26日

    開催地:福岡市  

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  • シロイヌナズナVAR2タンパク質の局在性と機能解析

    武智克彰・蘇都莫日根・村田 稔・*坂本 亘

    日本植物生理学会2001年度年会  2001年 

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    開催年月日: 2001年3月23日 - 2001年3月26日

    開催地:福岡市  

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  • 隣接細胞から篩部ミトコンドリアへのタンパク質輸送の可能性

    岡村智恵子・*坂本 亘・林 浩昭・米山忠克・藤原 徹

    日本植物生理学会2001年度年会  2001年 

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    開催年月日: 2001年3月23日 - 2001年3月26日

    開催地:福岡市  

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  • COnstruction of chromosome-specific DNA libraries by laser microdissection

    Minoru Murata and *Wataru Sakamoto

    Plant and Aminal Genome IX  2001年 

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    開催年月日: 2001年1月13日

    開催地:SanDiego  

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  • FtsHホモログ遺伝子の欠損により生じるシロイヌナズナ突然変異体var1

    田村隆行・武智克彰・*坂本 亘・村田 稔

    日本遺伝学会第72回大会  2000年 

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    開催年月日: 2000年11月4日

    開催地:京都(京都大学)  

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  • シロイヌナズナの斑入り突然変異体var2は葉緑体FtsHホモログの欠損により起こる

    武智克彰・蘇都莫日根・村田 稔・*坂本 亘

    日本遺伝学会第72会大会  2000年 

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    開催年月日: 2000年11月4日

    開催地:京都(京都大学)  

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  • シロイヌナズナのミトコンドリア突然変異体のスクリーニング

    *坂本 亘・村田 稔

    日本遺伝学会第72回大会  2000年 

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    開催年月日: 2000年11月3日

    開催地:京都(京都大学)  

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  • Complex organization of the rice Purple leaf locus involved in tissue-specific accumulation of anthocyanin

    Sakamoto, W., Murata, M., and Maekawa, M.

    Fourth Internationl Symposium of Rice Genetics  2000年 

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    開催年月日: 2000年10月24日

    開催地:Manila (Philippines)  

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  • イネのアントシアニン制御遺伝子座 Purple leaf の構成遺伝子 OSB1,OSB2 を導入したトランスジェニックイネの解析

    坂本 亘, 福岡 浩之, 村田 稔, 前川 雅彦

    育種学研究 = Breeding research  2000年9月25日 

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    開催年月日: 2000年9月25日

    記述言語:日本語  

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  • イネのアントシアニン生合成に関与する遺伝子OSB2の解析

    坂本 亘, 村田 稔, 前川 雅彦

    育種学研究 = Breeding research  2000年4月 

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    開催年月日: 2000年4月

    記述言語:日本語  

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  • イネ呼吸系アセンブリングタンパク質遺伝子OXA1の構造と発現

    竹内英明・坂本 亘・中園幹生・堤 伸浩・平井篤志

    日本育種学会第96回講演会  1999年 

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    開催年月日: 1999年9月25日 - 1999年9月26日

    開催地:岡山市  

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  • 冠水条件したでのイネ子葉鞘伸長におけるアルデヒド脱水素酵素の役割

    中園幹生・李玉花・中園江・鈴木保宏・坂本亘・福岡浩之・堤伸浩・平井篤志

    日本育種学会第96回講演会  1999年 

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    開催年月日: 1999年9月25日 - 1999年9月26日

    開催地:岡山市  

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  • アントシアニン生合成の制御系

    坂本 亘・前川雅彦

    日本育種学会第96回講演会シンポジウム  1999年 

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    開催年月日: 1999年9月25日 - 1999年9月26日

    開催地:岡山市  

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  • イネのアントシアニン制御遺伝子XT2におけるalternative splicing

    景山圭祐・大森拓・前川雅彦・力石和英・宇都木繁子・野田和彦・坂本 亘・本吉総男

    日本育種学会第96回講演会  1999年 

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    開催年月日: 1999年9月25日 - 1999年9月26日

    開催地:岡山市  

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  • アブラナ科植物の花器で特異的に発現するMBP遺伝子の解析

    武智克彰・坂本 亘・村田 稔・本吉総男

    日本遺伝学会第71回大会  1999年 

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    開催年月日: 1999年9月24日 - 1999年9月26日

    開催地:東広島市  

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  • ミトコンドリア局在型GFPを発現するトランスジェニック植物によるミトコンドリア動態の観察

    坂本 亘・村田 稔・本吉総男

    日本遺伝学会第71回大会  1999年 

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    開催年月日: 1999年9月24日 - 1999年9月26日

    開催地:東広島市  

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  • ミトコンドリア機能を制御する遺伝子とオルガネラ間のクロストーク

    坂本 亘・Henri Wintz

    日本植物生理学会1999年度年会及び第39回シンポジウム  1999年 

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    開催年月日: 1999年3月28日 - 1999年3月30日

    開催地:仙台市  

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  • オオムギ白穎 (albino lemma 1) 変異は、GLK2 転写因子の異常で引き起こされ、種子重を低下させる.

    武田 真, 服部桃子, 高見常明, 氷見英子, 坂本 亘

    日本育種学会 第139回講演会(オンライン)  2021年3月20日 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 葉緑体膜の形成と機能維持に重要なVIPP1が示す新奇ATPaseおよびGTPase活性の異なる特徴

    大西紀和, 杉本学, 張林剛, 坂本亘

    第62回日本植物生理学会年会(松江)  2021年3月16日 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • dpd1変異はオートファジー変異体の早枯れ表現型を抑制する

    高見常明, 坂本亘

    第62回日本植物生理学会年会(松江)  2021年3月16日 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • 緑藻クラミドモナスの外縁LHCI欠損による光捕集複合体構成能力の生化学的解析

    小澤真一郎, Philipp Gabelein・Felix Buchert・Laura Mosebach, Susan Hawat, Martin Achloz, 坂本亘, Michael Hippler

    第62回日本植物生理学会年会(松江)  2021年3月15日 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • プロトン駆動力を維持するチラコイド膜リモデリングのVIPP1による理解 招待

    坂本亘, 大西紀和

    第62回日本植物生理学会年会(松江)  2021年3月14日 

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    会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • VIPP1 protein and its possible role in chloroplasts 招待

    Wataru Sakamoto

    2nd International Meeting DFG Research Unit FOR2092  2019年11月28日 

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    会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Inhibition and protection of photosynthetic components in chloroplasts 招待

    Wataru Sakamoto

    2019 Taiwan Society of Plant Biologists Annual Conference  2019年11月23日 

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    会議種別:口頭発表(基調)  

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  • Identification of a stay-green gene in sorghum

    荆 子桓, 坂本 亘

    第10 回ソルガムワークショップ  2019年11月19日 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Genetic Dissection of Aphid Resistance in a Sorghum Cultivar.

    Everlyne Adhiambo Omollo, Ivan Galis, 坂本 亘

    第10 回ソルガムワークショップ  2019年11月19日 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Degradation of photo-damaged D1 in the PSII repair and FtsH 招待

    Kato, Y, Sakamoto, W

    Japan-US Seminar  2019年10月2日 

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    会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Photo-oxidative damage of Photosystem II and specific degradation of D1 reaction center protein by FtsH protease 招待

    Sakamoto, W

    The 9th Asia-Oceania Conference on Photobiology  2019年10月2日 

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    会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Chloroplast protein degradation and beyond: FtsH and the possible fate of degradation products 招待

    Nishimura, K, Takami, T, Kato, Y, Sakamoto, W

    Special Seminar at UC Berkeley  2019年6月10日 

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  • Chloroplast DNA degradation and phosphate reservoir 招待

    Wataru Sakamoto

    2019年1月7日 

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    会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Ribonucleotide reductase activity controls plastid DNA degradation during pollen development

    Plant and Animal Genome XX  2012年 

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  • Prokaryotic factors in the biogenesis and continuity of chloroplasts: Focus on DNA, protein, and membrane

    Special Seminar  2012年 

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  • Dissection of an Arabidopsis leaf-variegated mutant unravels important roles of metalloprotease FtsHs in photosynthesis and chloroplast development.

    SIPPE seminar  2009年 

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  • Photosynthetic oxidative stress modulates mitochondrial respiratory properties in yellow variegated 2

    14th International Congress of Photosynthesis  2007年 

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受賞

  • 第7回日本光合成シンポジウムベストポスター賞

    2007年  

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    受賞国:日本国

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  • 日本遺伝学会奨励賞

    2001年  

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    受賞国:日本国

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共同研究・競争的資金等の研究

  • チラコイド膜リモデリングと光合成の環境適応

    研究課題/領域番号:21H02508  2021年04月 - 2024年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    坂本 亘

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    配分額:17420000円 ( 直接経費:13400000円 、 間接経費:4020000円 )

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  • 葉のステイグリーンと植物環境適応のミッシングリンク解明

    研究課題/領域番号:18K19343  2018年06月 - 2020年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)  挑戦的研究(萌芽)

    坂本 亘

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    配分額:6240000円 ( 直接経費:4800000円 、 間接経費:1440000円 )

    本研究では、大型の作物ソルガムが持つ、早枯れ性とステイグリーン性を決定する量的形質遺伝子(QTL)を様々な手法を用いて同定し、野外環境における葉のライフスパンと環境応答の新たな相互作用を遺伝素因として明らかにするための研究を進める。
    これまでの研究で、グレインソルガムBTx623とたかきびNOGの交雑後代による組換え自殖系統 (RIL)約200個体の集団を維持している。さらに、F6世代でRIL252個体のNGS解析により約4,000のSNPマーカーによる高密度のジェノタイピングを完了している。本研究ではまず、このたかきびRIL集団を用いてステイグリーン形質の分離を調べた。今年度は網室で栽培したF10集団のステイグリーンを目視により調べ、QTL解析に用いたところ、5番染色体の大きなQTLを検出することができた。一方で、幼苗や圃場栽培でのステイグリーン測定におけるQTLでは同じピークが観察されなかったので、このQTL遺伝子とステイグリーンには何らかの環境要因が関係する可能性が考えられた。
    興味深いことに、今回得られたQTLは、圃場栽培において代表者が見出した有機リン系殺虫剤(スミチオン)にNOGが感受性、BTx623が抵抗性であることを用いたQTL解析で検出されるピークとほぼ同じ位置にあることがわかった。これらの結果より、スミチオンで誘導される細胞死と網室栽培で検出されるステイグリーンが同じ機構で何らかの環境シグナルを認識していることが推測された。
    本研究により検出されたQTLについて、BTx623の全ゲノム情報と、NOGのリシーケンスにより得られた配列を比較して該当するDNA領域を調べたところ、NOGで欠失した領域が存在することが明らかになった。来年度以降、これらの領域を詳しく調べて原因遺伝子を特定する予定である。

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  • 葉緑体が獲得したプロセッシブな蛋白質・核酸分解と機能分化の統合理解

    研究課題/領域番号:17H03699  2017年04月 - 2021年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    坂本 亘, 高見 常明

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    配分額:17550000円 ( 直接経費:13500000円 、 間接経費:4050000円 )

    本研究では、シアノバクテリアの細胞内共生により生じた葉緑体が、前駆体であるプロプラスチドから葉緑体に分化し維持されるために必須なプロセッシブ分解の調節機構を明らかにするとともに、分解産物であるペプチド・ヌクレオチドの葉緑体外輸送など、その生理機能についても着目し、葉緑体のホメオスタシス・機能転換と生体高分子分解の関係を統合的に理解する。以下の3つの項目について研究を進めた。
    (1)プロセッシブなタンパク質分解酵素FtsHの制御機構:FtsHはチラコイド膜の主要プロセッシブタンパク質分解酵素である。H30年度はFtsH2のリン酸化部位についてS212, T337, S380, S393のセリンおよびスレオニン残基がリン酸化されていることを推定した。それぞれの残基をアラニンに置換したFtsH2を発現する遺伝子をFtsH2欠損変異体に導入したところ、S212Aの変異ではFtsHの蓄積が低下していた。
    (2)プロセッシブな核酸分解酵素DPD1の制御機構:昨年度までに作製した、エストラジオール誘導系により変異型および野生型DPD1を発現するシロイヌナズナトランスジェニック個体について、ホモ化した系統を用いてDPD1の誘導を確認した。転写レベルでの発現誘導は確認されたが、ウエスタン解析によるDPD1タンパク質の発現が確認できなかった。これまでDPD1恒常的発現系でもDPD1の発現に成功しておらず、DPD1発現の毒性あるいは他の影響が考えられたので、本実験の続行は再検討することにした。
    (3)分解産物の葉緑体排出の解析:内包膜に局在するABCトランスポーターTAP1によるペプチド排出機構があることを明らかにした。tap1変異体でのペプチド残存には優位な増加は検出されなかった。TAP1の欠損が葉緑体機能にどのような影響を及ぼすかをRNAseq等で検討した。

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  • プロトン駆動力による電子伝達のフィードバック制御

    研究課題/領域番号:16H06554  2016年06月 - 2021年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    高橋 裕一郎, 坂本 亘, 田中 亮一, 伊福 健太郎

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    配分額:158600000円 ( 直接経費:122000000円 、 間接経費:36600000円 )

    変動する光環境下での光合成電子伝達活性の制御機構を解明するため、チラコイド・ルーメン酸性化によるフィードバック制御、光エネルギーの捕集の制御、および光化学系の光損傷・修復・構造に着目して研究を進めた。
    (1)ルーメン酸性化機構の理解のため、光化学系II (PSII)酸素発生系のプロトン輸送チャネルの同定を進めた。構造から推定されたプロトン輸送に関与するPsbA、PsbB、PsbC、PsbDサブユニットのアミノ酸を置換した葉緑体変異体を作出し、機能解析した。また、PSII表在性タンパク質 PsbPのアミノ酸の機能解析も進めた。
    (2) 構造からルーメン酸性化に伴いプロトン化すると予想されるシトクロムb6f複合体のPetA、PetC、PetD、PetGサブユニットの残基を置換した形質転換系を作出した。強光下での光合成電子伝達反応への影響を解析中である。
    (3)光化学系の光損傷・修復機構の解明のため、光化学系I(PSI)複合体の構造および分子集合因子Ycf3、Ycf4、Y3IP1を解明した。さらに、CGL71とPSA2の機能解析も進行中である。
    (4)PSII複合体の合成・光損傷・修復の機構を解析した。D1のW14残基の酸化修飾に関連して、Fに置換した変異体W14Fを作成した結果、強光感受性となりD1分解が促進された。この分解がFtsHに起因するかどうかを検証するため、W14Fをftsh変異体に導入した株を作成した。W14はPsbIとの相互作用が構造モデルで予測されたので、PsbIに変異を導入した株の作成も進めた。また、PSIIの構築に関わると考えられている因子の精製を行い、この因子の発現を一過的に抑制するRNAi株を作成し、 PSIIへ与える影響を調べた。また、PsbPとPsbQホモログの分子集合における機能を明らかにした。

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  • 新光合成:光エネルギー変換システムの再最適化

    研究課題/領域番号:16H06552  2016年06月 - 2021年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    皆川 純, 清水 浩, 坂本 亘, 園池 公毅, 宗景 ゆり, 久堀 徹, 魚住 信之, 高橋 裕一郎, 鹿内 利治, 栗栖 源嗣, 矢守 航

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    配分額:174200000円 ( 直接経費:134000000円 、 間接経費:40200000円 )

    光合成センターの運営 ― 光合成機能解析センター、光合成リソースセンターは、当初予定通り運営されている。
    領域研究の活性化 ― 毎月の月初めのSkypeによる総括班会議において、さまざまな領域運営の議論を行い、領域活動の支援と活性化を行った。また、全計画班、全公募班による年2回の領域会議を行い、領域活動の活発化を進め、多数の共同研究を推進した。領域の主催、共催による、シンポジウム、技術講習会等を多数開催した。
    広報活動 ― ニュースレターを2回発刊した。
    中間評価とりまとめ ― 本年度は中間評価を行う3年目にあたっていたため、過去2年間の領域活動のとりまとめ作業を、総括班が中心となって行った。

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  • 被子植物に共通する誘導型オルガネラDNA分解とサルベージ機能の解明

    研究課題/領域番号:25291063  2013年04月 - 2016年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    坂本 亘, 高見 常明

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    配分額:17940000円 ( 直接経費:13800000円 、 間接経費:4140000円 )

    葉緑体とミトコンドリアには細胞内共生の痕跡としてオルガネラゲノムが存在する。これらのDNAが有する遺伝情報はごく限られている一方で、コピー数が高くかつ変動すること知られている。また葉緑体DNAが花粉や葉の老化など、組織特異的に分解される現象は20年以上前からいくつかの植物で報告されているものの、統一的な見解は得られておらず意見が分かれており、分子機構も未解明である。
    本研究では、代表者らが最近発見したオルガネラヌクレアーゼDPD1の解析を通じて、被子植物に共通するDNA分解機構を分子レベルで明らかにし、DPD1が関与するサルベージ作用を証明する研究を行った。

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  • 巨大葉緑体イネ変異体の利用による葉緑体ゲノム改変技術の確立

    研究課題/領域番号:22380007  2010年 - 2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    坂本 亘, 中園 幹生

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    配分額:19370000円 ( 直接経費:14900000円 、 間接経費:4470000円 )

    作物での葉緑体への遺伝子導入は、花粉による遺伝子拡散防止、大量のタンパク質発現、相同組換えによる遺伝子ターゲティングなどに有効な技術であるが、イネなどの主要穀物では効率的な導入法の確立に至っていない。効率的な遺伝子導入へのポイントとしては、ターゲットとなる葉緑体サイズがイネでは小さいことが挙げられる。本研究では、イネで葉緑体形質転換を可能にする方策の1つとして、葉緑体が巨大化する変異体を用いることを試みた。そこでまず、葉緑体が巨大化するイネ変異体を単離してこの変異を詳しく調べるとともに、葉緑体形質転換への利用と効率化のための研究を試みた。

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  • 植物のアロ認証に伴う雄側ミトコンドリアの排除とゲノム分解システムの普遍性

    研究課題/領域番号:22112516  2010年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    坂本 亘

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    配分額:8710000円 ( 直接経費:6700000円 、 間接経費:2010000円 )

    有性生殖では、雌雄のゲノムが融合して遺伝的多様性を生じること(すなわちアロ認証)が種の維持にとって有利に働くが、これは核ゲノムにおける有利性であり、細胞内共生に由来するミトコンドリアゲノムおよびプラスチドゲノム(植物のみ)では多様性が逆に不利になるため、片親のみから遺伝する。片親遺伝の多くは母性遺伝であり、雄性配偶子におけるオルガネラの挙動が鍵となる。本研究ではモデル植物シロイヌナズナを用いて、申請者らが最近明らかにした植物の雄側配偶子におけるオルガネラゲノム分解システムに関する研究を行った。これまでの研究で花粉特異的に発現するDPD1エキソヌクレアーゼを同定し、DPD1が被子植物で進化した雄側DNA分解の主動因子であることを明らかにした。今年度は、DPD1の花粉特異的発現が転写後制御による可能性について検討し、制御因子として機能未知のマイクロRNAであるmiR420が関与する可能性を示すデータを得た。さらに、分子遺伝学的な解析により、オルガネラDNA分解に関わる別の因子としてDPD2を同定した。DPD2は核酸合成の律速段階であるリボヌクレオチドを還元する酵素のサブユニットをコードしており、より詳細な解析により、ヌクレオチドレベルがDPD1の活性に影響を与えることを示唆するデータを得た。以上の結果は、DPD1の重要性を強く示唆する一方で、母性遺伝への直接的関与を指示する結果ではない。そこで本年度は、DPD1の発現により母性遺伝をコントロールできるかどうかをプラスチド両性遺伝型の植物であるタルウマゴヤシを用いて調べる実験系を構築して解析を進めた。

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  • チラコイド膜プロテアーゼFtsHの安定性とTHF1との相互作用

    研究課題/領域番号:09F09310  2009年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    坂本 亘, ZHANG L.

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    配分額:2100000円 ( 直接経費:2100000円 )

    本研究では、葉緑体の分化と光合成機能維持に関わる鍵因子としてFtsHとTHF1に着目し、それらの相互作用について解析を進めた。前年度までの研究で、FtsHとTHF1の直接的な相互作用は否定されたので、THF1が光化学系IIの周辺、特にアンテナタンパク質LHCIIと相互作用する可能性について検討した。その結果in vivoあるいはin vitroの実験ともにTHF1がLhcb1,2,3と直接結合することが示された。したがって、THF1はLHCIIと結合することでアンテナ分解の制御に関与し、一方でFtsHはチラコイド膜結合方プロテアーゼとしてLHCIIタンパク質を分解し、それらが間接的に作用することでチラコイド膜の維持に関わっていることが推察された。
    本研究では更に、新たなチラコイド膜形成因子としてVIPP1タンパク質に着目し、それらの詳細を調べる研究を22年度の後半より行った。これまでの知見から、VIPP1は膜小胞によりチラコイド膜の形成に関わると推論されてきたが、本研究により、VIPP1の多くが包膜にも局在しており、葉緑体包膜の維持に関わる可能性が強く示唆された。今年度は大腸菌で同様の膜維持機能が推定されるpspAタンパク質の欠損株を用いたVIPP1での相補実験を行い、VIPP1が実際にPspAタンパク質と同様の機能をすることを明らかにした。以上の結果より、葉緑体維持に関わる因子としてFtsH,THF1,VIPP1の新たな機能を明らかにした。

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  • 配偶子形成におけるプラスチドの役割と葉緑体への分化・維持に関する研究

    研究課題/領域番号:16085207  2007年 - 2008年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特定領域研究  特定領域研究

    坂本 亘, 松島 良, 富田 祐子, 加藤 裕介, 三浦 栄子, 蘇都 莫日根

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    配分額:74900000円 ( 直接経費:74900000円 )

    植物に固有の細胞内小器官(オルガネラ)であるプラスチドは、原核生物型の分裂様式により細胞内で増殖しながらダイナミックに形態や機能を変化させ、植物の器官形成・環境変動などに対応する。本研究では、(1)花粉(雄性配偶体)におけるプラスチドの役割と、(2)葉緑体におけるチラコイド分化、に関わる突然変異体の解析をモデル植物により進め、プラスチド機能に関わる未知の分子機構を明らかにする研究を行った。

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  • 植物の葉における斑入りと環境適応

    研究課題/領域番号:19657017  2007年 - 2008年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 萌芽研究  萌芽研究

    坂本 亘, 一瀬 勇規

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    配分額:3500000円 ( 直接経費:3500000円 )

    本研究では、植物における斑入り突然変異が個体レベルでの光合成としては負に働くか、環境適応に有利に働く場合があることを実証する実験をモデル植物で試みた。特に、環境適応の1つとして斑入りが「病害抵抗性」を示す可能性について萌芽的研究を行った。これまでの研究で、代表者らが解析を進めているシロイヌナズナの斑入り変異var2では光化学系IIの維持に必要な葉緑体プロテアーゼが欠損しており、その結果として葉緑体に高レベルの活性酸素を蓄積することを明らかにしている。昨年度は、これらの活性酸素が病原細菌への抵抗性に関与するかどうかをP. syringae pv tomato DC3000を用いて調べ、野生型に比べ、病原細菌の増殖が抑制されることが明らかとなった。今年度は、これらの抵抗性の原因として斑入り変異では自然免疫の活性化が起きている可能性、葉緑体の活性酸素自身がDC3000への抵抗性に寄与する可能性について調べた。自然免疫活性化の指標となるPR1遣伝子の発現上昇がvar2の葉で観察されず、またこれらの活性化に関わるシグナル因子であるサリチル酸の上昇も見られなかった。他の遺伝子発現の変化もマイクロアレイ等で解析したところ、やはり自然免疫活性化に関する遺伝子発現上昇を支持する結果は得られなかったが、var2の斑入り葉では活性酸素消去系に関わる遺伝子発現が上昇していることが明らかとなった。特に斑入りの白色組織でSODなどの消去系酵素が働いており、抵抗性に寄与する可能性も示唆された。一方で、斑入りを示さない光化学系II酸素発生系複合体に関する突然変異体でも活性酸素が蓄積し、var2よりは弱いがDC3000に抵抗性を示す結果が得られたことから、葉緑体の活性酸素が自然免疫系を活性化するよりもむしろ、葉緑体で蓄積する活性酸素が直接病原細菌に毒性を示す可能性が示唆された。

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  • 光合成・光エネルギー変換装置のダイナミクスとその分子基盤の解明

    研究課題/領域番号:18GS0318  2006年 - 2010年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 学術創成研究費  学術創成研究費

    高橋 裕一郎, 沈 建仁, 皆川 純, 坂本 亘, 菓子野 康浩, 山本 泰

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    配分額:331760000円 ( 直接経費:255200000円 、 間接経費:76560000円 )

    酸素発生型光合成電子伝達系で機能する光エネルギー変換装置を高度に精製し、そのサブユニットとコファクター組成の詳細を明らかにし、結晶化を進めた。その結果、構成サブユニットの役割を明らかにし、立体構造解析を進展させた。また、複雑な構造をもつ光エネルギー変換装置生合成の分子機構を明らかにし、分子集合モデルを提出した。さらに、異なる光環境下で光エネルギー変換装置の構造と機能の再構築の分子機構を解明した。

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  • 花粉の核性を支配する分子機構の解明

    研究課題/領域番号:17658005  2005年 - 2006年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 萌芽研究  萌芽研究

    坂本 亘

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    配分額:3500000円 ( 直接経費:3500000円 )

    本研究では、作物における花粉形成の分子機構を明らかにするため、分子遺伝学的手法により成熟花粉の形成に関わる遺伝子を単離して解析する。特に本研究では、花粉形成の中でも核分裂とDNAの代謝を制御するメカニズムに着目し、(1)なぜ成熟花粉には生殖核数に多様性があるかと、(2)オルガネラDNAが片親遺伝する制御機構、について分子機構を解明して育種へ応用するための基盤的研究を行った。(1)については昨年度までに花粉第2分裂に異常を示すシロイヌナズナ変異体nikakuを単離して原因遺伝子を同定した。この遺伝子は雄原細胞特異的に発現するmyb転写因子をコードすることが明らかとなった。この遺伝子プロモーターにより緑色蛍光タンパク質GFPを発現させると、精細胞特異的にGFPが局在することを確認した。
    今年度は、上記の変異体の他に成熟花粉でオルガネラDNAが残存する変異体について解析を進めた。通常の野生型成熟花粉では栄養細胞にはオルガネラDNAがDAPIなどのDNA特異的蛍光色素では染色されないが、得られた変異体ではこれらが細かい顆粒状に観察される。1411では、花粉の変異に加えて、葉に若干の斑入りを生じるため、多面的な作用をすると予想された。今年度は、単離された変異体(#1411)についてさらに解析を進め、マップベースクローニングに必要なF2個体の育成と解析を行った。その結果、遺伝子領域を第2染色体の約700kb領域に特定することができた。上記の1411変異体の他にも同様の形質を示す変異体を得ており、これらの解析も同時に行った。

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  • 高等植物ミトコンドリアの分裂・融合機構の解明と形質転換系の確立

    研究課題/領域番号:15208001  2003年 - 2005年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(A)  基盤研究(A)

    堤 伸浩, 中園 幹生, 門脇 光一, 坂本 亘

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    配分額:52260000円 ( 直接経費:40200000円 、 間接経費:12060000円 )

    【ミトコンドリア分裂因子の同定】
    すでに同定していたミトコンドリア分裂因子DRP3b以外に,DRP3aもミトコンドリアの分裂に関与していることを明らかにした.DRP3aは,ペルオキシソームの分裂にも関与していることが知られているが,新たにミトコンドリア分裂にも機能していることが分かった。また,酵母のミトコンドリア分裂因子Fis1の配列をもとに,シロイヌナズナの全ゲノム中より2つのFis1ホモログを同定し,それぞれAtFIS1a,AtFIS1bと命名した.AtFIS1aは,そのC末端側の疎水領域により植物のミトコンドリア外膜に局在することが分かった.さらに,このタンパク質がペルオキシソームと葉緑体にも局在することが分かった.
    【ミトコンドリア形質転換】
    同定したミトコンドリア分裂因子DRP3Bの優性変異遺伝子を高発現するような形質転換植物体を作製したところ,細胞内でミトコンドリアが変形し巨大化した.この形質転換体を標的としてパーティクルボンバードメント法によりミトコンドリアの形質転換を試みたが,目的の形質転換体は得られなかった.
    【高等植物におけるミトコンドリア融合現象の発見】
    研究の過程でミトコンドリア分裂抑制による形態の変化が,細胞分裂に伴うことなく予想以上に速やかに長大化することがわかってきた.この結果は,植物ミトコンドリアが頻繁に融合していることを示唆していた.そこで,新規蛍光タンパク質Kaedeを利用して,以下の実験をおこなった.Kaedeは,緑色蛍光をもつタンパク質でありながら,紫外線を当てると赤色に変わる性質がある.1個の細胞内のミトコンドリアの一部を緑色に,また一部を赤色に蛍光ラベルし,啓示的に細胞を観察したところ,赤と緑のミトコンドリアが融合して黄色(赤+緑)に変色する様子(融合する様子)を動画でとらえることに成功した,2時間以内に細胞内のすべてのミトコンドリアが少なくとも1回は融合することが確認され,植物細胞内で頻繁にミトコンドリアが融合していることを初めて明らかにした.

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  • 植物の葉が斑入りを起こす分子メカニズム

    研究課題/領域番号:15657011  2003年 - 2004年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 萌芽研究  萌芽研究

    坂本 亘

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    配分額:3400000円 ( 直接経費:3400000円 )

    本年度は、これまでにシロイヌナズナで単離した斑入り突然変異yellow variegated2(var2)における斑入りセクター形成を遺伝学的に解明する目的で、var2から斑入りが回復するサプレッサー突然変異をスクリーニングし、それらの解析を行った。昨年度までに得たvar2のEMS突然変異処理M2世代種子を、ショ糖を含むMS培地に播種し、斑入りが抑制される系統を単離した。約10000種子を用いた実験から、斑入りが回復する系統を約20系統ほど得た。さらにこれらの中で次代種子(M3)が得られた系統約10系統についてそれらの遺伝解析を行った。
    得られた系統のうち、最も強く斑が回復した系統(sv2.48)は遺伝分析により野生型VAR2アリルの混入によるものと想定された。これら以外に今年度は2つの系統、sv2.39及びsv2.52について遺伝解析を行った。Sv2.39では野生型(Ler)との交雑後代における分離にゆがみが生じ、突然変異のマッピングが不可能であったが、sv2.52についてはマッピングにより、第1染色体上腕の約5Mb〜10Mb領域に原因遺伝子が存在することを明らかにした。
    上記研究に用いた斑入り変異var2の原因遺伝子VAR2は葉緑体型メタロプロテアーゼFtsHをコードする。FtSHは光化学系IIの反応中心タンパク質D1の分解に関与することが示唆されているため、var2変異体でD1の分解に野生型と比べて差異が見られるかを調べた。野生型とvar2の葉からチラコイド膜をパーコール密度勾配遠心分離により単離し、in vitroでの強光照射後にウエスタンブロットでD1の蓄積を調べたが、本年度の実験では優位な差は検出できなかったため、今後も引き続き解析を行うこととした。

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  • マイクロダイセクションによるライムギ由来小型染色体の分子的解析

    研究課題/領域番号:13660007  2001年 - 2002年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    村田 稔, 小倉 豊, 坂本 亘

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    配分額:3600000円 ( 直接経費:3600000円 )

    本研究では、ライムギの細胞質を有する六倍性コムギ(cereale)-Chinese Spring(CS)に特異的に存在する小型染色体(midget)の分子構造をマイクロダイセクション法により詳細に解析し、座乗する遺伝子群を同定、解析することを目的としている。我々はまず、PALM装置(カールツアイス社)を用いて、試験的にコムギのダイテロソーミックスを用いて、特異的なテロ染色体1BSをマイクロダイセクションすることを試みた。その結果、掻き取った1BS染色体10本からDNAを増幅することに成功した。これまでは、ギムザ染色した染色体標本を用いていたが、コンタミネーションなどの問題も生じたため、無染色の標本を用いた。また、DNAの増幅は、DOP-PCRキット(ロシュ社製)を用いて行ったが、十分な増幅が得られなかったため、Fast Taq DNAポリメラーゼ(ロシュ社製)を添加する必要があった。この方法により、小型染色体9本を掻き取り、DOP-PCRにより増幅した。この増幅断片をディゴキシゲニンでラベルし、FISHを行ったところ、小型染色体に特異的なシグナルが現れた。このことから、本研究で開発したマイクロダイセクション法の有効性が示された。さらに、増幅した配列を調べるため、TAベクターにクローン化したものの塩基配列を決定した。その結果、ライムギに特異的に存在する反復配列(R173ファミリー)が同定された。又、これ以外にもコムギのESTクローンと高い相同性を示す配列が見つかり、これらが小型染色体から由来した可能性が高い。しかしながら、ヒトDNAと高い相同性を示す配列も多く見つかり、コンタミしたDNAがDOP-PCRによって増幅することも示された。今後は、これらのコンタミを極力抑えるために、カタパルト法などの回収法も検討する必要があろう。

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  • イネアントシアニン着色に関する制御遺伝子群の解析と分子育種

    研究課題/領域番号:13660008  2001年 - 2002年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    坂本 亘, 福岡 浩之, 村田 稔

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    配分額:3500000円 ( 直接経費:3500000円 )

    これまでに申請者らは、イネアントシアニン着色に関するPlw遺伝子を持つ同質遺伝子系統より2つのcDNA(OSB1,OSB2)を単離している。これらのcDNAは、bHLHドメインをもったc-myc型の転写因子をコードしており、トウモロコシのR及びB遺伝子とも相同性が高い。13年度はまずゲノミック配列のクローニングによりそのゲノム構造を明らかにした。その結果、OSB1遺伝子の下流にはOSB2の一部と全く同じ配列が存在することが明らかになり、Plw遺伝子座はこれらの遺伝子によるコンプレックスを形成していることが示唆された。
    次に、両遺伝子をC及びA遺伝子を持つイネ系統に導入したトランスジェニックイネを作成して調べたところ、アントシアニンによる着色が生じることが明らかとなり、両遺伝子がアントシアニンの組織特異的な蓄積に関与することを明らかにした。14年度は、特に、得られたトランスジェニック植物で、種子組織で着色が見られるかどうかを確認したところ、頴花の外頴及び内頴、ふ先、には着色があり、さらに種皮及び果皮にも着色が見られたが、胚乳及び胚には着色が見られなかった。これらの原因は不明であるが、胚乳でアントシアニンを発現するには、組織特異性の高いプロモータなどを用いる必要性が考えられた。
    さらに、Pl遺伝子以外にもイネのアントシアニン着色に関係する遺伝子として知られている、A及びC遺伝子を同定することも試みた。A遺伝子はトウモロコシとのシンテニーからはDER遺伝子に相当すると考えられるので、ムラサキイネから単離したDFR遺伝子をOSB1,OSB2と共にCのみを持つイネ系統に我々が開発したトランジェントアッセイで糊粉層に導入したところ、アントシアニンの着色が生じた。この結果、A遺伝子はDFRをコードする可能性が強く示唆された。

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  • オオムギ染色体DNAライブラリーの構築とゲノム解析への利用

    研究課題/領域番号:12202036  2000年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特定領域研究(C)  特定領域研究(C)

    村田 稔, 小倉 豊, 坂本 亘

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    オオムギは、ゲノムサイズが極めて大きいため、まだ充分な数のDNAマーカーがマップされておらず、ゲノム全体をカバーできるBAC、YACライブラリーもまだ完全には得られていない。また、ゲノム中に多量に存在する反復配列も、詳細な遺伝地図の作製を困難にしている。本研究ではそれ故、マイクロダイセクション法により、オオムギなどの特定染色体、腕、部位を切り取り、その領域特異的なDNAライブラリーを構築することを目的としている。現在まで、マイクロダイセクションにより切り取った単一の染色体から、そのDNAを増幅することに成功している。しかし、オオムギではその形態から染色体を同定することが困難なため、マイクロサテライトマーカなどによる判別を試みている。増幅したDNAの特異性を検定するために、FISH(蛍光in situハイブリダイゼイション)を行ったが、散在型反復配列が含まれているため、染色体の同定は困難であった。現在、原因となる反復配列の特定と、これら反復配列を増幅したDNAから除去する試みを行っている。
    コムギなどを用いたこれまでの解析から、増幅したDNA断片には、ESTや既知遺伝子のコーディング領域とホモロジーを示す配列がかなりの割合(〜40%)で含まれていることがわかった。そこで、これら遺伝子に相当するcDNAの直接選抜を試みた。プローブには、マイクロダイセクトした染色体からDOP-PCRで増幅したDNAを用い、これをビオチン化した。cDNAは、幼穂からポリA^+mRNAを抽出した後、SMART(クロンテック)により合成した。cDNAには、マイクロサテライトを含むものがあるため、ゲノミックDNAから調整したCot1 DNAをプレハイブリダイゼイションの段階で加えた。2回の直接選抜を行い、PCRを行ったところ、スメアの中に数本のバンドが観察された。

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  • レーザマイクロダイセクションによる染色体特異的DNAライブラリーの構築-コムギ第1同祖群染色体の分子的解析

    研究課題/領域番号:11660005  1999年 - 2000年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    村田 稔, 小倉 豊, 坂本 亘

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    配分額:3700000円 ( 直接経費:3700000円 )

    コムギ第1同祖群染色体に由来するDNAライブラリーを構築するため、六倍性コムギ(栽培種Chinese Spring)の異数体ダイテロソーミックス-1AL、-1AS-1BL、-1BS、-1DLとモノテロダイソーミックス-1DSから染色体標本を作製し、レーザマイクロダイセクションを行った。これまでは、テロ染色体以外の染色体をレーザにより消去し、残ったテロ染色体を鋭利なガラスニードルで削り取る操作を行ってきた。しかし、レーザを照射する際に染色体断片が飛び散り、ターゲットとする染色体上に残ることが考えられたため、レーザ照射を極力省き、直接ガラスニードルで削り取ることにした。その結果、4,5本のテロ染色体からでも十分なDNA増幅が行えた。増幅したDNAをプローブとしてFISH(蛍光in situハイブリダイゼイション)を行ったところ、特異的なシグナルは得られず、すべてのコムギ染色体の全体にシグナルが観察された。これは、増幅DNAに含まれている散在型反復配列(レトロトランスポゾン様配列など)によるものと考えられた。また、特異的に増幅するミニサテライトなども検出された。
    これまでの解析から、増幅したDNA断片には、ESTや既知遺伝子のコーディング領域とホモロジーを示す配列がかなりの割合(〜40%)で含まれていることがわかった。そこで、これら遺伝子に相当するcDNAの直接選抜を試みた。プローブには、マイクロダイセクトした染色体からDOP-PCRで増幅したDNAを用い、これをビオチン化した。cDNAは、幼穂からポリA^+mRNAを抽出した後、SMART(クロンテック)により合成した。cDNAには、マイクロサテライトを含むものがあるため、ゲノミックDNAから調整したCot1 DNAをプレハイブリダイゼイションの段階で加えた。2回の直接選抜を行い、PCRを行ったところ、スメアの中に数本のバンドが観察された。現在、増幅したcDNAの解析を進めている。

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  • キメラ性葉緑素突然変異の解析と原因遺伝子に関する研究

    研究課題/領域番号:11760007  1999年 - 2000年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 奨励研究(A)  奨励研究(A)

    坂本 亘

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    配分額:2200000円 ( 直接経費:2200000円 )

    本研究では、植物における「斑入り」や「縞」などのキメラ性葉緑素突然変異体における形質発現について調べ、、その原因遺伝子を分子遺伝学的に明らかにすることを主な目的としている。
    新たな斑入りに関わる遺伝子を単離する目的で、シロイヌナズナをアグロバクテリウムとvacuum infiltration法によって形質転換したT-DNA挿入突然変異系統を多数作出し、これらのスクリーニングを行った(平成11年度)。その結果、T-DNAの挿入と遺伝子の欠損によって斑入りが起きたと考えられる系統、すなわち選択マーカーであるカナマイシン耐性と斑入り形質が完全に連鎖する系統F204が得られた。この変異体の詳細な解析を行ったところ、以下の結果が明らかとなった。まず、得られた変異体はこれまでに知られているvar2突然変異体と同じアリルであって、変異はT-DNAの挿入によることがわかった。さらに、T-DNAの插入された遺伝子はFtsHと呼ばれる大腸菌のタンパク質と高い相同性を示すタンパク質をコードしていた。FtsHはAAAファミリーと呼ばれる一連のタンパク質の一つで、真核細胞及び原核細胞に広く存在するウォーカー型(Walker-type)ATPアーゼ(ATPase)の1ファミリーで、相同なATPアーゼドメインを持つにもかかわらず、膜融合、オルガネラの形成、タンパク質分解など様々な細胞機能に関与することが知られている。VAR2タンパク質は膜結合型でチラコイドに存在すると考えられたので、チラコイド膜に存在する光合成タンパク質複合体の分解および形成と、膜の融合に関わっていることが示唆された。これらの結果とvar2の斑入りが光量に依存して増加することと考えあわせると、FtsHが光合成複合体の光傷害などに深く関わっていることが示唆された。

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  • イネ・トマトにおける易変性葉緑素突然変異を利用したトランスポゾンの捕捉

    研究課題/領域番号:10556002  1998年 - 2001年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    前川 雅彦, 坂本 亘, 桝田 正治, 小倉 豊, 奥本 裕, 長谷川 博, 本吉 總男

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    配分額:12400000円 ( 直接経費:12400000円 )

    イネのアジ化ナトリウム処理による易変性変異体を探索するために、固定系統が得られない例が複数知られているアミノ酸アナログ抵抗性について、ヒドロキシプロリン(プロリンのアナログ)抵抗性突然変異体の選抜を試みたが、易変性変異体を得られるに至らなかった(長谷川).
    キンギョソウのトランスポゾンTam3に関して、HAM5ゲノム内にあるTam3コピー間の転移頻度を調査した。同一構造からなる8コピーを調べた結果、それぞれのコピーで転移頻度は異なり、それは染色体の位置効果によって生じるメチル化と関連することを明らかにした(貴島).
    トマトのトランスポゾン様因子Lyt1と同じファミリーに属する新しい因子を探すためLyt1のTIRに特異的なプライマーでPCRを行い、全長1.3kbのLyt1に2.7kbの挿入を持つと予想される新しい因子Lyt2の一部を増幅した.解析の結果、Lyt2-2は自律性因子か、進化的に自律的因子に近い因子であることが示唆された(小倉、桝田).
    イネ品種銀坊主より易変性を示す劣性の細粒突然変異遺伝子slgには、MITEsファミリーに分類される未報告のトランスポゾン(Sairyuと命名)が挿入されていた.slgはRurmlへのSairyu挿入により不活性化された遺伝子であり、復帰突然変異はSairyuの切り出しによりslgが活性を取り戻すために生じると考えられた(奥本).
    シロイヌナズナの斑入り突然変異var2をT-DNAタギングにより同定した.VAR2は大腸菌のftsH遺伝子と相同性を示し、VAR2タンパク質は葉緑体移行型であり,チラコイド膜に局在し,FtsHと同様Walker型モチーフを持ったATPaseであった(坂本).
    イネの易変性変異体から生じた安定的変異体について、イオンビーム処理による易変性の差異誘導を試みた.その結果、カーボンイオン照射により、1個体易変性変異体が得られ、後代に遺伝することが確かめられ、活性のあるトランスポゾンが誘発された可能性が高い(前川、田中).

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  • 植物染色体のセントロメアの分子構造と機能に関する研究

    研究課題/領域番号:10874114  1998年 - 1999年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 萌芽的研究  萌芽的研究

    本吉 総男, 小倉 豊, 坂本 亘, 村田 稔

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    配分額:2300000円 ( 直接経費:2300000円 )

    本研究では、シロイヌナズナLandsberg erecta株の一系統(Tr4S)に存在する過剰染色体について、そのセントロメアの構造を明らかにすることを目的としている。現在まで、この小型染色体は、第4染色体の短腕より由来し、約5Mbのサイズであると推定されている。また、FISH法により、この染色体中に18S-5.8S-25SリボソームRNA遺伝子及び5SリボソームRNA遺伝子の両クラスターが近接して存在していることも明らかとなった。この染色体のセントロメア領域には、他の正常染色体セントロメアと同様に、180-bpファミリーと呼ばれる反復配列がクラスターを成して存在していた。このクラスターのサイズをパルスフィールド電気泳動法で調べたところ、約50kbほどであると推定された。これは、起源した第4染色体に存在する180-bpクラスターに比べて、非常に短い。このことは、この小型染色体が、180-bpクラスターの途中で切断され、生じたこと、また、セントロメアに存在する180-bpクラスターが短くても、その機能を維持できることを示している。現在まで、この切断点におけるテロメア配列は確認されていないが、DNAファイバー法による詳細な解析を行っている。
    180-bpファミリーのDNA配列は、非常に保存されており、その中にヒトのCENP-Bボックスと類似した配列が見出されている。今回我々は、このCENP-Bタンパク質に類似したアミノ酸配列をコードする遺伝子を同定した。現在、このタンパク質のセントロメアへの局在性を調べている。

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  • 器官分化におけるミトコンドリアの動態と制御系に関する研究

    研究課題/領域番号:10182220  1998年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特定領域研究(A)  特定領域研究(A)

    坂本 亘, 小倉 豊, 本吉 總男

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    配分額:3000000円 ( 直接経費:3000000円 )

    ミトコンドリア機能を統御する遺伝子の単離と解析
    これまでに、シロイヌナズナの突然変異体の解析や酵母の相補系などを用いて、ミトコンドリアゲノムの維持や、タンパク質複合体の形成に重要な役割を果たしていると考えられる遺伝子を単離・解析してきた。今年度は、シロイヌナズナでミトコンドリアtRNA^<met>のアミノアシル-tRNAシンセターゼ(Met-RS)をコードする遺伝子を解析した。ESTクローンの解析では、Met-RSと思われる原核型のcDNAは1種類のみで、シロイヌナズナの核ゲノムには1コピーしか存在していないと考えられた。GFPなどの解析から、このMet-RSは葉緑体とミトコンドリアの両方にソートされ、両オルガネラで機能していると考えられた。シロイヌナズナのミトコンドリアゲノムには、葉緑体由来のtRNA^<met>が使われており、葉緑体型のMet-RSがミトコンドリア内で機能している点との関連性が示唆された。
    器官形成におけるミトコンドリアの動態
    ミトコンドリアをin vivoで観察するために、GFPよって可視化し、器官形成におけるその動態を観察することを試みている。これまでに、シロイヌナズナのミトコンドリアF1-ATPaseのサブユニット遺伝子(ATPδ及びATPδ')のpresequenceとGFP遺伝子を融合したキメラ遺伝子を構築し、GFPタンパク質がミトコンドリアへ局在することをトランジェントな系で確認した。今年度は、これらの融合遺伝子を導入したトランスジェニック植物をシロイヌナズナ及びイネを用いて作成し、これらの個体におけるミトコンドリアの動態を観察した。

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  • 細胞質遺伝を制御する核遺伝子の同定と機能の解析

    研究課題/領域番号:09760005  1997年 - 1998年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 奨励研究(A)  奨励研究(A)

    坂本 亘

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    配分額:2100000円 ( 直接経費:2100000円 )

    本研究では、細胞質遺伝、特にミトコンドリアの機能を制御する新たな遺伝子を同定し、これらの解析をすすめると同時に、分子育種に応用するための基礎的知見を得ることを目的とし、今年度は以下の研究を行った。
    ● オオムギ葉緑素突然変異系統wst-3の解析
    オオムギで葉や穂に縞模様の形質を引き起こす突然変異系統wst-3における形質発現とオルガネラの変化について調べた。wst-3では、「縞」形質の他に一定の比率でアルビノ個体を分離する。wst-3系統と野生型品種「赤神力」との正逆交雑における交雑後代Fl種子でのアルビノの出現を調べた結果、アルビノはwst-3を母親とした時のみ分離する、すなわち、アルビノの出現は母性遺伝することが明らかとなった。野生型、wst-3、アルビノの3種類の個体について、往性遺伝を司るオルガネラである葉緑体・及びミトコンドリアを電子顕微鏡によって観察したところ、白色化した組織における葉緑体の形態異常は見られたが、ミトコンドリアについては特に異常を示す形態は観察されなかった。
    ● ミトコンドリア制御遺伝子の解析
    今年度は、ミトコンドリア機能を制御する新たな植物の遺伝子を単離する目的で、ABC1遺伝子の変異により呼吸欠損を示す酵母の突然変異体用いた相補系で、シロイヌナズナで同様の機能を示す遺伝子AtABClを単離した。単離した遺伝子は1コピーであったが、EST及びデータベースの解析から、ABClと一部相同性を示す遺伝子がシロイヌナズナに存在することが示唆された。

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  • 植物の器官形成におけるミトコンドリアの役割と遺伝子発現

    研究課題/領域番号:09251212  1997年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 重点領域研究  重点領域研究

    坂本 亘, 小倉 豊, 村田 稔, 本吉 總男

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    配分額:2000000円 ( 直接経費:2000000円 )

    本研究では、ミトコンドリア機能と植物器官形成との関係を調べ、これらを制御する遺伝子の同定するために、シロイヌナズナを用いて分子遺伝学的解析を行なった。今年度は、特に、ミトコンドリア機能に関わる核遺伝子を酵母の相補系によって単離し得られたAtOXA1について解析した。1.AtOXA1の構造解析酵母のOXA1遺伝子は、呼吸鎖のチトクロームオキシダーゼの活性に必要とされる(おそらくassemblyに関与する)タンパク質をコードし、oxa1変異体は完全な呼吸欠損形質を示す。oxa1をシロイヌナズナcDNAライブラリーによって相補して得られたcDNA(AtOXA1)は、全長約1.4kbで、422アミノ酸残基からなるタンパク質をコードしていた。アミノ酸配列では、酵母OXA1遺伝子とは約30%の相同性があり、特に、膜貫通ドメインと予想される疎水性領域が比較的保存されていた。酵母内での発現では、AtOXA1はチトクロームオキシダーゼの活性を回復するが、副次的に抑制されるATPaseの活性は完全に回復されなかった。シロイヌナズナゲノム中には1コピー存在し、ゲノミック配列の解析からは、9つのエクソン部分からなる全長2.7kbの遺伝子構造をしていることが明らかとなった。2.発現の解析RNAブロットによる解析からは、AtOXA1は、どの組織でも発現しており、花において若干高い発現が見られた。また、タンパク質レベルでの発現を調べるため、OXA1を大腸菌内で発現させた融合タンパク質から抗OXA1抗体を作製した。この抗体を用いた免疫ブロットによる解析からは、OXA1はミトコンドリアに局在することが示唆された。

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  • 植物の器官形成におけるミトコンドリアの役割とその遺伝子発現

    研究課題/領域番号:07270217  1995年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 重点領域研究  重点領域研究

    坂本 亘, 小倉 豊, 本吉 總男

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    配分額:1800000円 ( 直接経費:1800000円 )

    アラビドプシスで知られている、茎葉に斑入りを示す突然変異体chloroplast mutator (chm)を用いて、ミトコンドリアゲノムに遺伝的な変異を導入することを試みた。本年度は、chm変異体を母親として野生型に戻し交雑した個体を育成し、これらに斑入り以外にどのような形質が現れるかを観察した。交雑後代F1世代では、chmの親系統と同様の斑入りを示す個体も観察されたが、これとは別に、生長の遅い、葉の形がいびつでしわがより、明らかに野生型とは異なる個体が現れた。これらの個体は、戻し交雑BC1世代においても観察されることから、明らかに母性遺伝をする形質であった。この母性遺伝する形質をMDL (matemally-inherited distorted leaf)と名付け、これらのF1及びBC1世代において現れたMID個体を用いてミトコンドリアゲノムの解析を行った。その結果、野生型のミトコンドリアゲノム内では、atp9は1.7kbのBamHIフラグメントに存在するが、MID変異体では、このバンドは殆ど観察されず、代わりに野生型には検出されない5.6kbのバンドが相同性を示した。このバンドを詳しく解析するために、MID変異体からゲノミックライブラリーを作成し、この5.6kbのフラグメントをクローニングし、塩基配列を決定した。その結果、野生型のゲノム内では他の部位に存在している遺伝子が、おそらく組換えによりatp9の下流に導入された結果多型を示したことが明らかとなった。さらに、組換えによってatp9の下流に挿入された遺伝子(rps3)にはコーディング領域に欠失が起きており、この遺伝子が機能しなくなっていることが示唆された。

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  • ミトコンドリア形質転換のための遺伝的選択マーカーの開発

    研究課題/領域番号:07760003  1995年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 奨励研究(A)  奨励研究(A)

    坂本 亘

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    配分額:1000000円 ( 直接経費:1000000円 )

    本年度は、形質転換の受容体となるようなミトコンドリア突然変異を持つ植物体を作成することを試みた。植物においてミトコンドリアの突然変異体を作出することは、そのコピー数の多さや変異の致死性から従来の方法では困難であると考えられてきた。そこで、本研究ではオルガネラのmutator遺伝子として知られている、アラビドプシスの核の劣性突然変異chloroplast mutator(chm)を用いてミトコンドリアゲノムへ突然変異を導入することを試みた。chmにより母性遺伝した形質の中で、成長が遅く、葉の形がいびつでしわがより、明らかに野生型とは異なる個体に注目し、この個体のミトコンドリアゲノムについて解析を行った。この葉の形に異常を示した個体(MDL;materanal distorted leaf)では、生育が異常に遅いのみならず、殆どの個体が不稔で著しい弱勢を示した。これらの個体からDNAを抽出しハイブリダイゼーションを行った結果から、MDLのミトコンドリアゲノムは野生型とは異なっており、ゲノムの再構成が起きていることが明らかとなった。変異があると思われる部位の詳細な解析から、MDLのミトコンドリアゲノム内では組換えによってrps3遺伝子(S3リボソームタンパク質をコードする)に欠失が導入されたことが示唆された。この欠失をパーティクルガンを用いた形質転換などで相補し、形質転換が可能であるかどうかについて現在検討している。
    また本研究では、生体内でその遺伝子の発現が直接観察できるGreen florescent protein(GFP)遺伝子が、ミトコンドリアの形質転換及び外来遺伝子発現の解析に利用可能であるかどうか調べるために、GFP融合遺伝子を作成し形質転換に使うことを検討した。

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  • ターミナルフラワー等花器分化に関する遺伝子の構造と機能及び普遍性に関する研究

    研究課題/領域番号:07281211  1995年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 重点領域研究  重点領域研究

    本吉 總男, 小倉 豊, 坂本 亘, 村田 稔

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    配分額:2200000円 ( 直接経費:2200000円 )

    シロイヌナズナの茎頂の生長点