学位
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博士(農学) ( 2010年3月 名古屋大学 )
2026/04/01 更新
植物の土壌環境ストレス適応戦略に関して、根から空腹を伝える「空腹シグナル」と、根へ栄養吸収を促す「指令シグナル」に着目し、根と葉をつなぐ器官間コミュニケーションの仕組みを理解し、制御することを目指しています。
博士(農学) ( 2010年3月 名古屋大学 )
細胞間/器官間コミュニケーション
ペプチドホルモン
鉄欠乏応答
空腹(栄養欠乏)ストレス
環状ペプチド
受容体キナーゼ
ライフサイエンス / 植物分子、生理科学
ライフサイエンス / 植物栄養学、土壌学
ライフサイエンス / 分子生物学
名古屋大学
2004年4月 - 2007年9月
奈良先端科学技術大学院大学
2002年4月 - 2004年3月
新潟大学
1997年4月 - 2002年3月
明治大学 農学部農芸化学科 専任准教授
2024年4月 - 現在
名古屋大学 生命農学研究科 客員准教授
2024年4月 - 2026年3月
国立研究開発法人 科学技術振興機構(JST)創発研究者
2023年4月 - 現在
名古屋大学 若手新分野創成研究ユニット 代表
2022年4月 - 2024年3月
名古屋大学 生命農学研究科/高等研究院 特任講師
2018年5月 - 2024年3月
名古屋大学 登龍門推進室/生命農学研究科 特任助教
2016年4月 - 2018年4月
名古屋大学 理学研究科 生命理学専攻 博士研究員
2014年4月 - 2016年3月
基礎生物学研究所 NIBBリサーチフェロー
2013年4月 - 2014年3月
熊本大学 自然科学研究科 理学専攻 文部科研研究員
2010年10月 - 2013年3月
東京大学 理学系研究科 生物科学専攻 特任研究員
2010年4月 - 2010年9月
名古屋大学 生命農学研究科 COE研究員
2007年10月 - 2010年3月
社団法人 国際農業者交流協会 オランダ農業研修生(切り花農家にて就労)
2000年4月 - 2001年3月
日本植物生理学会
日本土壌肥料学会
日本植物学会
Autophagy is induced during plant grafting to promote wound healing. 査読 国際誌
Ken-Ichi Kurotani, Daiki Shinozaki, Kentaro Okada, Ryo Tabata, Yaichi Kawakatsu, Ryohei Sugita, Yuki Utsugi, Koji Okayasu, Moe Mori, Keitaro Tanoi, Yumi Goto, Mayuko Sato, Kiminori Toyooka, Kohki Yoshimoto, Michitaka Notaguchi
Nature communications 16 ( 1 ) 3483 - 3483 2025年4月
Systemic Regulation of Iron Acquisition by Arabidopsis in Environments with Heterogeneous Iron Distributions 査読
Ryo Tabata, Takehiro Kamiya, Shunpei Imoto, Hana Tamura, Kumiko Ikuta, Michika Tabata, Tasuku Hirayama, Hironaka Tsukagoshi, Keitaro Tanoi, Takamasa Suzuki, Takushi Hachiya, Hitoshi Sakakibara
Plant & Cell Physiology 63 ( 6 ) 842 - 854 2022年6月
Cell-cell adhesion in plant grafting is facilitated by beta-1,4-glucanases 査読
Michitaka Notaguchi, Ken-ichi Kurotani, Yoshikatsu Sato, Ryo Tabata, Yaichi Kawakatsu, Koji Okayasu, Yu Sawai, Ryo Okada, Masashi Asahina, Yasunori Ichihashi, Ken Shirasu, Takamasa Suzuki, Masaki Niwa, Tetsuya Higashiyama
Science 369 ( 6504 ) 698 - 702 2020年8月
Shoot-to-root mobile polypeptides involved in systemic regulation of nitrogen acquisition 査読
Yuri Ohkubo, Mina Tanaka, Ryo Tabata, Mari Ogawa-Ohnishi, Yoshikatsu Matsubayashi
Nature Plants 3 ( 17029 ) 2017年3月
Long-distance peptide signaling essential for nutrient homeostasis in plants 査読
Satoru Okamoto, Ryo Tabata, Yoshikatsu Matsubayashi
CURRENT OPINION IN PLANT BIOLOGY 34 35 - 40 2016年12月
Perception of root-derived peptides by shoot LRR-RKs mediates systemic N-demand signaling 査読
Ryo Tabata, Kumiko Sumida, Tomoaki Yoshii, Kentaro Ohyama, Hidefumi Shinohara, Yoshikatsu Matsubayashi
Science 346 ( 6207 ) 343 - 346 2014年10月
4-2-6 シロイヌナズナの器官間シグナルを介した鉄欠乏応答制御(4-2 植物の微量栄養素 2023年度愛媛大会)
塩谷 太一, 井本 駿平, 神谷 岳洋, 木羽 隆敏, 榊原 均, 田畑 亮
日本土壌肥料学会講演要旨集 69 56 - 56 2023年9月
PECT1, a rate-limiting enzyme in phosphatidylethanolamine biosynthesis, is involved in the regulation of stomatal movement in Arabidopsis. 査読 国際誌
Juntaro Negi, Tomoki Obata, Sakura Nishimura, Boseok Song, Sho Yamagaki, Yuhei Ono, Makoto Okabe, Natsumi Hoshino, Kohei Fukatsu, Ryo Tabata, Katsushi Yamaguchi, Shuji Shigenobu, Masashi Yamada, Mitsuyasu Hasebe, Shinichiro Sawa, Toshinori Kinoshita, Ikuo Nishida, Koh Iba
The Plant journal : for cell and molecular biology 2023年4月
Chaokun Huang, Ken-ichi Kurotani, Ryo Tabata, Nobutaka Mitsuda, Ryohei Sugita, Keitaro Tanoi, Michitaka Notaguchi
Horticulture Research 2023年4月
NAC103 mutation alleviates DNA damage in an Arabidopsis thaliana mutant sensitive to excess boron. 査読 国際誌
Naoyuki Sotta, Takuya Sakamoto, Takehiro Kamiya, Ryo Tabata, Katsushi Yamaguchi, Shuji Shigenobu, Masashi Yamada, Mitsuyasu Hasebe, Shinichiro Sawa, Toru Fujiwara
Frontiers in plant science 14 1099816 - 1099816 2023年
Regulation of the iron-deficiency response by IMA/FEP peptide. 査読 国際誌
Ryo Tabata
Frontiers in plant science 14 1107405 - 1107405 2023年
4-2-4 シロイヌナズナIMA/FEPを介した器官間シグナルによる鉄吸収制御(4-2 植物の微量栄養素 2022年度東京大会)
田畑 亮, 神谷 岳洋, 井本 駿平, 木羽 隆敏, 榊原 均
日本土壌肥料学会講演要旨集 68 46 - 46 2022年9月
Analysis of plasmodesmata permeability using cultured tobacco BY-2 cells entrapped in microfluidic chips. 査読
Ken-Ichi Kurotani, Yaichi Kawakatsu, Masahiro Kikkawa, Ryo Tabata, Daisuke Kurihara, Hiroyuki Honda, Kazunori Shimizu, Michitaka Notaguchi
Journal of Plant Research 2022年7月
Regulation of ammonium acquisition and use in Oryza longistaminata ramets under nitrogen source heterogeneity 査読
Misato Kawai, Ryo Tabata, Miwa Ohashi, Haruno Honda, Takehiro Kamiya, Mikiko Kojima, Yumiko Takebayashi, Shunsuke Oishi, Satoru Okamoto, Takushi Hachiya, Hitoshi Sakakibara
PLANT PHYSIOLOGY 188 ( 4 ) 2364 - 2376 2022年3月
Development of microfluidic chip for entrapping tobacco BY-2 cells 査読
Kazunori Shimizu, Yaichi Kawakatsu, Ken-Ichi Kurotani, Masahiro Kikkawa, Ryo Tabata, Daisuke Kurihara, Hiroyuki Honda, Michitaka Notaguchi
PLOS ONE 17 ( 4 ) 2022年
4-2-8 シロイヌナズナにおける器官間シグナル伝達を介した鉄吸収制御(4-2 植物の微量栄養素 2021年度北海道大会)
田畑 亮, 井本 駿平, 田村 花, 神谷 岳洋, 木羽 隆敏, 榊原 均
日本土壌肥料学会講演要旨集 67 61 - 61 2021年9月
4-2-11 鉄欠乏に応答した器官間シグナル制御因子の探索(4-2 植物の微量栄養素 2020年度岡山大会)
井本 駿平, 田村 花, 菅野 茂夫, 神谷 岳洋, 木羽 隆敏, 榊原 均, 田畑 亮
日本土壌肥料学会講演要旨集 66 55 - 55 2020年9月
Micrografting device for testing systemic signaling in Arabidopsis 査読
Hiroki Tsutsui, Naoki Yanagisawa, Yaichi Kawakatsu, Shuka Ikematsu, Yu Sawai, Ryo Tabata, Hideyuki Arata, Tetsuya Higashiyama, Michitaka Notaguchi
PLANT JOURNAL 103 ( 2 ) 918 - 929 2020年7月
Callose Synthesis Suppresses Cell Death Induced by Low-Calcium Conditions in Leaves(1) 査読
Yusuke Shikanai, Ryosuke Yoshida, Tomoko Hirano, Yusuke Enomoto, Baohai Li, Mayu Asada, Mutsumi Yamagami, Katsushi Yamaguchi, Shuji Shigenobu, Ryo Tabata, Shinichiro Sawa, Hiroki Okada, Yoshikazu Ohya, Takehiro Kamiya, Toru Fujiwara
PLANT PHYSIOLOGY 182 ( 4 ) 2199 - 2212 2020年4月
Autophagy is induced during plant grafting for wound healing
Ken-ichi Kurotani, Ryo Tabata, Yaichi Kawakatsu, Ryohei Sugita, Koji Okayasu, Keitaro Tanoi, Michitaka Notaguchi
2020年2月
理想の農業を追求する—サステイナブルで革新的な食糧生産を支える基礎研究と現場技術—
妹尾 啓史, 藤 雅子, Utami Yuniar Devi, 清水 幸子, 西條 雄介, 大森 良弘, 藤原 徹, 白鳥 豊, 太田 沙由理, 増田 曜子, 伊藤 英臣, 野田口 理孝, 田畑 亮, 岡安 浩次, 澤井 優, 鈴木 孝征, 黒谷 賢一
日本土壌肥料学雑誌 91 ( 2 ) 94 - 98 2020年
Control of proliferation in the haploid meristem by CLE peptide signaling in Marchantia polymorpha. 査読
Hirakawa Y, Uchida N, Yamaguchi YL, Tabata R, Ishida S, Ishizaki K, Nishihama R, Kohchi T, Sawa S, Bowman JL
PLoS genetics 15(3) ( e1007997 ) 2019年3月
Polyamine Resistance Is Increased by Mutations in a Nitrate Transporter Gene NRT1.3 (AtNPF6.4) in Arabidopsis thaliana 査読
Wurina Tong, Akihiro Imai, Ryo Tabata, Shuji Shigenobu, Katsushi Yamaguchi, Masashi Yamada, Mitsuyasu Hasebe, Shinichiro Sawa, Hiroyasu Motose, Taku Takahashi
FRONTIERS IN PLANT SCIENCE 7 2016年6月
BAM 1 and RECEPTOR-LIKE PROTEIN KINASE 2 constitute a signaling pathway and modulate CLE peptide-triggered growth inhibition in Arabidopsis root 査読
Noriko Shimizu, Takashi Ishida, Masashi Yamada, Shuji Shigenobu, Ryo Tabata, Atsuko Kinoshita, Katsushi Yamaguchi, Mitsuyasu Hasebe, Kanako Mitsumasu, Shinichiro Sawa
NEW PHYTOLOGIST 208 ( 4 ) 1104 - 1113 2015年12月
BEACH-Domain Proteins Act Together in a Cascade to Mediate Vacuolar Protein Trafficking and Disease Resistance in Arabidopsis 査読
Ooi-kock Teh, Noriyuki Hatsugai, Kentaro Tamura, Kentaro Fuji, Ryo Tabata, Katsushi Yamaguchi, Shuji Shingenobu, Masashi Yamada, Mitsuyasu Hasebe, Shinichiro Sawa, Tomoo Shimada, Ikuko Hara-Nishimura
MOLECULAR PLANT 8 ( 3 ) 389 - 398 2015年3月
A plant U-box protein, PUB4, regulates asymmetric cell division and cell proliferation in the root meristem 査読
Atsuko Kinoshita, Colette A. ten Hove, Ryo Tabata, Masashi Yamada, Noriko Shimizu, Takashi Ishida, Katsushi Yamaguchi, Shuji Shigenobu, Yumiko Takebayashi, Satoshi Iuchi, Masatomo Kobayashi, Tetsuya Kurata, Takuji Wada, Mitsunori Seo, Mitsuyasu Hasebe, Ikram Blilou, Hiroo Fukuda, Ben Scheres, Renze Heidstra, Yuji Kamiya, Shinichiro Sawa
DEVELOPMENT 142 ( 3 ) 444 - 453 2015年2月
Heterotrimeric G proteins control stem cell proliferation through CLAVATA signaling in Arabidopsis 査読
Takashi Ishida, Ryo Tabata, Masashi Yamada, Mitsuhiro Aida, Kanako Mitsumasu, Masayuki Fujiwara, Katsushi Yamaguchi, Shuji Shigenobu, Masayuki Higuchi, Hiroyuki Tsuji, Ko Shimamoto, Mitsuyasu Hasebe, Hiroo Fukuda, Shinichiro Sawa
EMBO Reports 15 ( 11 ) 1202 - 1209 2014年11月
Maturation processes and structures of small secreted peptides in plants 査読
Ryo Tabata, Shinichiro Sawa
FRONTIERS IN PLANT SCIENCE 5 2014年7月
Purification, crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of a rice Rac/Rop GTPase, OsRac1 査読
Ken-ichi Kosami, Izuru Ohki, Kokoro Hayashi, Ryo Tabata, Sayaka Usugi, Tsutomu Kawasaki, Toshimichi Fujiwara, Atsushi Nakagawa, Ko Shimamoto, Chojiro Kojima
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION F-STRUCTURAL BIOLOGY COMMUNICATIONS 70 113 - 115 2014年1月
P4-2-3 転写因子NAC103の変異がホウ素過剰障害におけるDNA損傷を軽減する(ポスター,4-2 植物の微量栄養素,2014年度東京大会)
反田 直之, 坂本 卓也, 神谷 岳洋, 澤 進一郎, 田畑 亮, 山田 建志, 長谷部 光泰, 重信 秀治, 山口 勝司, 藤原 徹
日本土壌肥料学会講演要旨集 60 65 2014年
Evolutionarily conserved CLE peptide signaling in plant development, symbiosis, and parasitism. 査読 国際誌
Kaori Miyawaki, Ryo Tabata, Shinichiro Sawa
Current opinion in plant biology 16 ( 5 ) 598 - 606 2013年10月
Identification of an EMS-induced causal mutation in a gene required for boron-mediated root development by low-coverage genome re-sequencing in Arabidopsis 査読
Ryo Tabata, Takehiro Kamiya, Shuji Shigenobu, Katsushi Yamaguchi, Masashi Yamada, Mitsuyasu Hasebe, Toru Fujiwara, Shinichiro Sawa
PLANT SIGNALING & BEHAVIOR 8 ( 1 ) 2013年
P10-16 19SプロテアソームサブユニットRPT5a欠損によるシロイヌナズナのホウ素感受性の遺伝学的解析(10.植物の微量栄養素,2012年度鳥取大会)
反田 直之, 坂本 卓也, 神谷 岳洋, 澤 進一郎, 田畑 亮, 山田 昌史, 長谷部 光泰, 重信 秀治, 山口 勝司, 藤原 徹
日本土壌肥料学会講演要旨集 58 72 2012年
Diverse roles of CLE peptides in plant development and environmental response.
Tabata ,R, Sawa , S
Current Topics in Plant Biology 2011年
RPK2 functions in diverged CLE signaling in plant. 査読
Sawa, S, Tabata, R
Plant Signaling & Behavior 6 ( 1 ) 86 - 88 2011年
Arabidopsis AUXIN RESPONSE FACTOR6 and 8 Regulate Jasmonic Acid Biosynthesis and Floral Organ Development via Repression of Class 1 KNOX Genes 査読
Ryo Tabata, Masaya Ikezaki, Takahiro Fujibe, Mitsuhiro Aida, Chang-en Tian, Yoshihisa Ueno, Kotaro T. Yamamoto, Yasunori Machida, Kenzo Nakamura, Sumie Ishiguro
Plant & Cell Physiology 51 ( 1 ) 164 - 175 2010年1月
Regulation of rice NADPH oxidase by binding of Rac GTPase to its N-terminal extension 査読
Hann Ling Wong, Reinhard Pinontoan, Kokoro Hayashi, Ryo Tabata, Takashi Yaeno, Kana Hasegawa, Chojiro Kojima, Hirofumi Yoshioka, Koh Iba, Tsutomu Kawasaki, Ko Shimamoto
PLANT CELL 19 ( 12 ) 4022 - 4034 2007年12月
Improved gateway binary vectors: High-performance vectors for creation of fusion constructs in Transgenic analysis of plants 査読
Tsuyoshi Nakagawa, Takarnasa Suzuki, Satoko Murata, Shinya Nakamura, Takeshi Hino, Kenichiro Maeo, Ryo Tabata, Tsutae Kawai, Katsunori Tanaka, Yasuo Niwa, Yuichiro Watanabe, Kenzo Nakamura, Tetsuya Kimura, Sumie Ishiguro
BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY 71 ( 8 ) 2095 - 2100 2007年8月
環境ストレス応答を担うRALFペプチドの機能解明
丹羽智子, 丹羽智子, 後藤綾乃, 和久茉厘那, 神谷岳洋, 大石俊輔, 水多陽子, 水多陽子, 筒井大貴, 三輪京子, 永野惇, 永野惇, 東山哲也, 木羽隆敏, 榊原均, 田畑亮
日本植物生理学会年会(Web) 66th 2025年
接木は組織修復においてオートファジーを誘導する
黒谷賢一, 篠崎大樹, 篠崎大樹, 田畑亮, 川勝弥一, 杉田亮平, 杉田亮平, 岡田健太郎, 宇津木優樹, 岡安浩次, 森萌, 田野井慶太朗, 吉本光希, 野田口理孝, 野田口理孝, 野田口理孝, 野田口理孝
日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM) 88th 2024年
シロイヌナズナの器官間シグナルを介した鉄欠乏応答制御
塩谷太一, 井本駿平, 神谷岳洋, 木羽隆敏, 榊原均, 田畑亮
日本土壌肥料学会講演要旨集(Web) 69 2023年
シロイヌナズナIMA/FEPを介した器官間シグナルによる鉄吸収制御
田畑亮, 神谷岳洋, 井本駿平, 木羽隆敏, 榊原均
日本土壌肥料学会講演要旨集(Web) 68 2022年
CLE-CLV1は長距離シグナルを介して線虫感染を制御する
中上知, 江島千佳, NGAN Bui Thi, 佐藤博, 田畑亮, 野田口理孝, 岡本暁, 石田喬志, 澤進一郎
Nematological Research 48 ( 2 ) 2018年
植物の生長調節 根の窒素吸収を制御する長距離移行ペプチド群
田畑亮, 大久保祐里, 松林嘉克
植物の生長調節 53 ( 2 ) 2018年
Heterotrimeric G proteinsはCLAVATAシグナル伝達経路と協調的に機能し茎頂分裂組織の制御を行う
石田喬志, 田畑亮, 山田昌史, 山田昌史, 相田光宏, 光増可奈子, 樋口雅之, 辻寛之, 島本功, 澤進一郎
日本植物学会大会研究発表記録 78th 2014年
生命金属「鉄」動態を制御する植物の器官間シグナル伝達機構
田畑 亮
2020年度 日本植物生理学会年会(松江)シンポジウム「生命金属科学の新展開」 2020年3月
鉄欠乏に応答した長距離シグナル制御
田畑亮, 生田久美子, 田村花, 神谷岳洋, 田野井慶太郎, 松林嘉克, 榊原均
2019年度 日本植物生理学会年会(名古屋) 2019年3月
葉から根へ移行するポリペプチドによる窒素吸収の長距離制御
大久保祐里, 田中美名, 田畑亮, 小川(大西)真里, 松林嘉克
2017年度 日本植物生理学会年会(鹿児島) 2017年3月
鉄欠乏に応答した根-葉-根間の長距離シグナル伝達機構解析
生田久美子, 蜂谷卓士, 榊原均, 田畑亮
2017年度 日本植物生理学会年会(鹿児島) 2017年3月
令和7年度 第10回 植物の栄養研究会 九州大学 最優秀ポスター賞
2025年12月
大河原 夏菜, 綾野 里咲, Yuniar Devi Utami, 晝間 敬, 田畑 亮
令和4年度 植物の栄養研究会 東京大会 ポスター賞
2022年12月
塩谷 太一, 井本 駿平, 神谷 岳洋, 木羽 隆敏, 榊原 均, 田畑 亮
令和元年度 植物の栄養研究会 広島大会 ポスター賞
2019年9月
田村 花, 神谷 岳洋, 榊原 均, 田畑 亮
平成29年度科学技術分野 文部科学大臣表彰 若手科学者賞
2017年4月
田畑 亮
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry (B. B. B.)論文賞 日本農芸化学会
2008年3月
中川 強, 鈴木 孝征, 村田 聡子, 中村 真也, 日野 武志, 前尾 健一郎, 田畑 亮, 河合 都妙, 田中 克則, 丹羽 康夫, 渡邊 雄一郎, 中村 研三, 木村 哲哉, 石黒澄衞
環境ストレス応答を制御する植物の中分子ペプチド探索と高機能性ペプチドデザイン
研究課題/領域番号:24K21849 2024年6月 - 2027年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
田畑 亮
配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )
器官間コミュニケーションを介した植物の鉄欠乏ストレス適応戦略の解明
研究課題/領域番号:23K26805 2024年4月 - 2027年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
田畑 亮
配分額:12220000円 ( 直接経費:9400000円 、 間接経費:2820000円 )
器官間コミュニケーションを介した植物の鉄欠乏ストレス適応戦略の解明
研究課題/領域番号:23H02112 2023年4月 - 2027年3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)
田畑 亮
配分額:18720000円 ( 直接経費:14400000円 、 間接経費:4320000円 )
不均一土壌環境における植物の長距離シグナルを介した鉄獲得戦略
研究課題/領域番号:23H04198 2023年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)
田畑 亮
配分額:7800000円 ( 直接経費:6000000円 、 間接経費:1800000円 )
根圏微生物との超個体化が覚醒させる植物の貧栄養適応機構
研究課題/領域番号:21H05150 2021年8月 - 2024年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(B) 学術変革領域研究(B)
晝間 敬, 大森 良弘, 田畑 亮
配分額:49400000円 ( 直接経費:38000000円 、 間接経費:11400000円 )
本年度は、リン欠乏や窒素欠乏条件で植物生長を効率よく促すCt-細菌群の構築に向けて、植物が利用可能なリンかつ窒素が欠乏した土壌でアブラナ科植物などの植物種と共生する糸状菌・細菌群の網羅的な単離を行った。表面殺菌した植物種の組織から出現した1200株の糸状菌、440株の細菌を単離保存するとともに、その属名をそれぞれサンガーシークエンス法を用いて決定した。次に、アブラナ科植物を含む異なる植物で広く共通して同定された微生物にまず着目して、貧栄養条件下でのシロイヌナズナに対する接種試験を行ったところ、リンが枯渇した環境下で植物生長を促す有用菌を複数種得ることが出来た。さらには、リン栄養条件依存的に病原性を発揮する糸状菌および細菌も同定した。
続けて、すでに窒素枯渇条件下で植物生長を協調的に促すことを代表者が見いだしたCtと有用細菌群の集団による植物生長促進機構を理解する目的で、トランスクリプトーム解析を行った。その結果、Ctによる植物生長促進効果が発揮される際に誘導されるシロイヌナズナの遺伝子応答パターンがリン欠乏と窒素欠乏の環境間で大きく異なることを見いだした。さらに、Ctと細菌群を共接種した区ではそれぞれの単独接種と比較して植物の遺伝子応答パターンがさらに変化することを見いだした。
最後に、本研究で局所応答と全体応答を区別する目的で導入を試みているSplit-rootシステム(Tabata et al., Science 2014)を本微生物実験系に当てはめるための予備的実験を行った。予備実験の中で、リン欠乏時におけるCt共生時に特異的に誘導されるリン酸トランスポーター植物遺伝子がCtを接種していない側の根でも誘導されることを見いだした。植物は共生時に菌と直接相互作用する根だけでなく、離れた根にもシグナルを送りリン酸トランスポーター遺伝子を誘導していることが考えられた。
化学・ゲノム科学的手法による植物の新規ペプチドシグナリング解明
研究課題/領域番号:21K19074 2021年7月 - 2024年3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)
田畑 亮
配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )
近年植物は、低分子化合物(オーキシンやサイトカイニン等)のみならず、ペプチド分子による器官間シグナル伝達機構を介して個体のホメオスタシスを維持している事が明らかになってきた。しかしながら、ゲノム情報より、植物は約1000 個の分泌型ペプチド遺伝子を保持している事が予想されているが、機能解明された因子は全体のわずか数%にも満たない。植物が持つ機能未知の分泌型ペプチドの中には、環境ストレス応答における器官間シグナル伝達に必須の因子が、さらに多数存在しているのではないかと期待されている。そこで本研究では、環境ストレスに応答した器官間シグナル伝達機構と、それを支える器官間移動性のペプチド分子に着目して、化学的・ゲノム科学の研究アプローチによって、ストレス応答に必須の新規ペプチド分子探索に挑戦する。
これまで、トマトより採集した維管束液からタンパク質抽出を行い、nano LC-MS によるペプチドミクス解析を行うことで、複数のトマト硫酸化ペプチドを同定した。また、シロイヌナズナを用いたDNA修復因子の変異体背景でCRISPR/Cas9のゲノム編集技術を用いる手法(Tandem cluster破壊法)によって、ゲノムに大きな欠失を引き起こすことで、鉄欠乏によって誘導されるCysteine-rich peptideを見出した。このCRP tandem破壊株は、野生型と比較して生育が阻害されてたため、発生や環境ストレス応答などのペプチドシグナリングに重要な役割を持っていることが推測された。
生命金属動態を制御する植物の器官間シグナル伝達機構解明
研究課題/領域番号:20H05501 2020年4月 - 2022年3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)
田畑 亮
配分額:5720000円 ( 直接経費:4400000円 、 間接経費:1320000円 )
植物は、土壌中の根の一部が局所的な鉄欠乏におちいったとき、周りに十分な鉄が存在する根にその情報を伝え、鉄吸収を相補的に促進させることで、個体全体の鉄含量を一定に保つ巧みなシステムを持つ。しかしながら、その器官間コミュニケーションを制御する分子実態はこれまで明らかにされていなかった。そこで、不均一な土壌環境を模倣したSplit-root培養法を用いたトランスクリプトーム解析から、生命鉄動態を制御する器官間移動性分子を探索し、機能解析することを目的とした。
シロイヌナズナを用いたSplit-root鉄欠乏処理実験では、一部の根が鉄欠乏条件下に晒されると、他方の根において鉄イオントランスポーター(IRT1)の発現量が相補的に増加する。これまで、シロイヌナズナSplit-root鉄欠乏培養法を用いた時系列トランスクリプトーム解析から、葉から根へ移動して鉄吸収を活性化する器官間移動性の候補分子として「鉄結合タンパク質(IRON MAN; IMA/FEP)」を同定してきた。IMA多重変異体では、Split-root鉄欠乏処理時において、IRT1の相補的な発現量上昇は全く起こらなかった。また、シロイヌナズナ接ぎ木実験の結果から、IMAは地上部で発現誘導されることで、地下部(根)の正常な発達やIRT1および、シデロフォア合成(クマリン合成)系の遺伝子発現を制御していることが明らかになった。つまり、IMAが生命鉄動態を制御する、葉から根への器官間を移動して機能するシグナル分子である可能性が強く示唆された(Tabata et al., Plant Cell Physiol., 2022)。
鉄欠乏に応答した根-葉-根間の長距離シグナル伝達機構解明
研究課題/領域番号:18K05373 2018年4月 - 2022年3月
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)
田畑 亮
配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )
植物は、土壌中の根の一部が局所的な鉄欠乏におちいったとき、周りに十分な鉄が存在する根にその情報を伝え、鉄吸収を相補的に促進させることで、個体全体の鉄含量を一定に保つ巧みなシステムを持つ。しかしながら、その器官間コミュニケーションを制御する分子実態はこれまで明らかにされていなかった。本研究では、不均一な土壌環境を模倣したSplit-root培養法を用いた時系列トランスクリプトーム解析から、葉から根へ移動して鉄吸収を活性化する器官間移動性の候補分子としてIRON MAN(IMA/FEP)を同定した。接木実験から、IMAは葉で発現誘導されることで、根の鉄吸収を促進していることが明らかになった。
リン欠乏に応答した長距離シグナル制御因子の探索と解析
研究課題/領域番号:16K18567 2016年4月 - 2018年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B) 若手研究(B)
田畑 亮, 神谷 岳洋
配分額:2470000円 ( 直接経費:1900000円 、 間接経費:570000円 )
シロイヌナズナのSplit-root 培養法を用いたリンおよび鉄欠乏培養時のトランスクリプトーム解析から、植物の根の一部がリンや鉄欠乏を感知すると、全身的な情報伝達制御を介して、局所的なリンおよび鉄欠乏を相補するような遺伝子発現変動により、地上部の成長を一定に保つようなシステムが働くことを明らかにした。また、長距離シグナルに関わることが期待される幾つかのペプチド候補因子を単離することができた。
さらに、リン欠乏時におけるトマト道管液を用いたLC-MS解析から約500種のタンパク質を同定した。この中から、リン欠乏時に発現が上昇するいくつかの分泌型タンパク質を見出すことができた。