1
様式
平成31年4月26日
平成３０年度研究プロジェクト年次報告書
１．研究プロジェクト概要
研 究 プ ロ ジ ェ ク ト の 名 称 多細胞生物の構築原理と保障機構 研究ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ･ﾘｰﾀﾞｰ 部局・専攻
・氏名
理学研究科生物学専攻・井上邦夫
当 該 年 度
研 究 員 数 1人（学術研究員，学振特別研究員（DC1, DC2は除く），外国人招へい研 究員等）
外 部 資 金 獲 得 実 績
科学研究費補助金 82,901千円，受託研究経費 8,500千円，
奨学寄附金 千円，その他（ 千円）
特許出願件数 0
２．構成員とその役割分担
氏 名 部局・専攻
井上 邦夫 理学研究科･生物学専攻
松花 沙織 理学研究科･生物学専攻
深城 英弘 理学研究科･生物学専攻
菅澤 薫 バイオシグナル総合研究センター；
理学研究科・生物学専攻
横井 雅幸 バイオシグナル総合研究センター；
理学研究科・生物学専攻
酒井 恒 バイオシグナル総合研究センター：
理学研究科・生物学専攻
影山 裕二 バイオシグナル総合研究センター；
理学研究科・生物学専攻 中屋敷 均 農学研究科・生命機能科学専攻
宅見 薫雄 農学研究科・生命機能科学専攻
2
３．研究成果の概要等について
井上 邦夫
ヒト細胞においてリン酸化酵素をコードするclk1遺伝子が熱ストレスにより選択的スプライ シングを誘導されることを示し、この熱ストレス応答性制御にスプライシング制御因子のリ ン酸化・脱リン酸化が重要な役割を持つことを示唆する結果を得た。また、線虫C. elegans のクロマチン相互作用因子Mrg-1が始原生殖細胞におけるエピジェネティック制御やゲノム 安定性に必要なことを明らかにした。松花助教を中心とする国際共同研究に参画し、心臓神 経堤細胞の運命決定機構研究に貢献した。
松花 沙織
米国カリフォルニア工科大学 Marianne Bronner教授との国際共同研究により、心臓神経堤細 胞におけるトランスクリプトーム解析を行い、初期の移動している心臓神経堤細胞で高発現 している遺伝子を網羅的に同定した。その中の一つMafB遺伝子の機能解析を行い、心臓神経 堤細胞の発生にMafBが必須であること、さらに心臓神経堤細胞ではMafBが神経堤細胞の遺伝 子制御機構において重要な役割を果たしていることを明らかにした。
また、メダカ胚を用いて対鰭骨格筋を生み出す移動性筋芽細胞のマーカー遺伝子Lbx1の発現 を解析した。その結果、メダカの胸鰭（前方の対鰭）骨格筋も移動性筋芽細胞によって構成 されていることを明らかにした。さらにメダカ対鰭の移動性筋芽細胞の運命決定は細胞自律 的に起こるが、その後の細胞の移動・増殖・分化は移動先からの要因によって進行する、こ のような二つのステップで成り立っていることを新たに見出だした。
深城 英弘
維管束植物であるシロイヌナズナにおいて、側根形成開始の鍵転写因子LBD16の下流遺伝子群 の解析から、主根先端部において側根を形成させるコンピテンシーを持つ部位から、側根創始細 胞が特定・選択される側方抑制の機構があることを見出し、その過程に働く新規ペプチドホルモ ンTOLS2ペプチドとその受容体RLK7を同定した。また、根が水分の多い側に分岐する仕組みにオー キシン応答を制御する転写因子ARF7タンパク質の翻訳後修飾（SUMO化）が関与することを、研究 協力者であるMalcolm Bennett教授らとの国際共同研究によって明らかにした。さらに、ミトコン ドリア・ピルビン酸脱水素酵素がオーキシンを介した胚発生過程に関わることを、中国福建農林 大学との国際共同研究によって明らかにした。
菅澤 薫
ヌクレオチド除去修復（NER）におけるDNA損傷認識因子XPCの損傷部位へのリクルートを制御 する因子としてヒストンメチル化酵素を同定し、この因子自体がXPC非依存的に局所紫外線照 射部位に集積するとともにヒストンのメチル化を誘導することを明らかにした。また、UV-DDB がヌクレオソーム中に生じたDNA損傷を認識して結合するメカニズムについて、低温電子顕微 鏡による構造解析をスイス・フリードリヒミーシャー生物医学研究所のNicolas Thomä博士ら との国際共同研究により行った。
3
横井 雅幸
哺乳類細胞における主要な損傷乗り越え合成酵素Polηと結合することを明らかにした脱ユ ビキチン化酵素の解析から、Polηがユビキチン化と脱ユビキチン化により量的制御を受ける ことを示唆する結果を得た。また、PCNAとPolηのライブイメージングにより、細胞周期の進 行過程におけるPolηのDNA損傷部位への集積を観察することが可能になった。この系を利用 して、PolηがS期で効率的にDNA損傷部位へ集積するには、ある種のクロマチン構造変換因子 が関わる可能性を示した。
酒井 恒
前年度に見出した脂質代謝とファンコニ貧血症責任遺伝子産物（FAタンパク質）の新たな機 能的連関に関して、さらなる解析を行った。その結果、FAタンパク質を発現抑制することに よって、脂質代謝において重要な働きを示すオルガネラの一つである脂肪滴の形成が増大す ることを見出した。さらに、倍地中へ脂肪酸を添加することで脂質代謝を亢進させた場合、
FAタンパク質の一つであるFANCD2が脂肪滴の表面周辺に集積することを明らかにした。
影山 裕二
ショウジョウバエのマイクロペプチドをコードするpolished rice（pri）遺伝子が気管形成 に重要な役割を果たしており、pri変異体では細気管支を形成する先端細胞で発現する細胞運 決定因子dSRFが消失していることを明らかにした。また、Francois Payre（フランス、トゥ ールーズ大学, CRNS）らとの国際共同研究により、成虫マルピーギ管幹細胞（renal stem cell）
においてpri遺伝子が細胞死の抑制と増殖の促進に関与しており、pri遺伝子により活性化さ れたSVBタンパク質がhippoシグナル経路の転写共役因子であるYorkieと結合して下流遺伝子 の発現青制御していることを示した。
中屋敷 均
イネ科植物いもち病菌における転移因子に対する特異的なゲノム防御機構の解明を行ってお り、本年度はいもち病菌に存在するLTRレトロトランスポゾンMAGGYのゲノム上のコピー数依 存的なメチル化にRNAi機構、特に二つあるダイサー様タンパク質のうちMoDcl1、および三つ あるArgonauteタンパク質のうちMoAgo3と命名された分子が関与することが明らかになった。
また、台湾中央研究院（Academic Sinica）と共同で各種いもち病菌の詳細なゲノム解析とＲ ＮＡ解析を行った。
宅見 薫雄
近縁だが互いに異なるゲノム間の相互作用について研究を行っており、二粒系コムギとタルホ コムギの種間雑種にみられる雑種クロロシスのタルホコムギ側原因遺伝子について候補遺伝子 を１つに特定した。また、二粒系コムギと近縁野生種Aegilops umbellulataとの間の雑種生育 異常の１つについて原因遺伝子の座乗染色体領域を推定した。さらに、コムギ２倍体近縁ゲノ ムであるC, M, NゲノムについてRNA-seqデータに基づきゲノム網羅的な多型情報の収集を行っ た。
4
４．論文・著書
井上 邦夫・松花 沙織 [論文]
論文名：Transcriptome profiling of the cardiac neural crest reveals a critical role for MafB 著者名：Saori Tani-Matsuhana, Felipe Monteleone Vieceli, Shashank Gandhi, Kunio Inoue,
Marianne E. Bronner. 【国際共著】
掲載誌，巻，ページ： Dev. Biol. 444, S209-S218, 2018年 (Special Issue: The Neural Crest: 150 years after His' discovery)
論文名：Developmental mechanisms of migratory muscle precursors in medaka pectoral fin formation.
著者名： Saori Tani-Matsuhana, Rie Kusakabe, Kunio Inoue.
掲載誌，巻，ページ：Dev Genes Evol., 28 (5) pp189–196, 2018年
論文名：MRG-1 is required for both chromatin-based transcriptional silencing and genomic integrity of primordial germ cells in C. elegans.
著者名：Miwa, T., Inoue, K., Sakamoto, H.
掲載誌，巻，ページ： Genes to Cells (in press)
深城 英弘 [論文]
論文名：Mitochondrial pyruvate dehydrogenase contributes to auxin-regulated organ development 著者名：Ohbayashi, I., Huang. S., Fukaki, H., Song, X., Sun, S., Morita, M.T., Tasaka, M., Millar, A.H., Furutani, M. 【国際共著】
掲載誌，巻，ページ：Plant Physiology，Mar 20. pii: pp.01460.2018. doi: 10.1104/pp.18.01460，
2019年
論文名：Lateral Inhibition by a Peptide Hormone-Receptor Cascade during Arabidopsis Lateral Root Founder Cell Formation.
著者名：Toyokura, K., Goh, T., Shinohara, H., Shinoda, A., Kondo, Y., Okamoto, Y., Uehara, T., Fujimoto, K., Okushima, Y., Ikeyama, Y., Nakajima, K., Mimura, T., Tasaka, M., Matsubayashi, Y., Fukaki, H.
掲載誌，巻，ページ：Developmental Cell，48巻，PP.64-75，2019年
論文名：Root branching toward water involves posttranslational modification of transcription factor ARF7.
著者名：Orosa-Puente, B., Leftley, N., von Wangenheim, D., Banda, J., Srivastava, A,K., Hill, K., Truskina, J., Bhosale, R., Morris, E.,Srivastava, M., Kümpers, B., Goh, T., Fukaki, H.,
5
Vermeer, J.E.M., Teva Vernoux, Dinneny, J.R., French, A.P., Bishopp, A., Sadanandom, A., Bennett, M.J. 【国際共著】
掲載誌，巻，ページ：Science，362巻，PP.1407-1410，2018年
論文名：Jasmonic acid inhibits auxin-induced lateral rooting independently of the CORONATINE INSENSITIVE 1 receptor.
著者名：Ishimaru, Y., Hayashi, K., Suzuki, T., Fukaki, H., Prusinska, J., Meesters, C., Quareshy, M., Egoshi, Y., Matsuura, H., Takahashi, K., Kato, K., Kombrink, E., Napier, R.M., Hayashi, K., Ueda, M. 【国際共著】
掲載誌，巻，ページ：Plant Physiol.，177巻，PP.1704-1716，2018年
論文名：Molecular Components of Arabidopsis Intact Vacuoles Clarified with Metabolomic and Proteomic Analyses.
著者名：Ohnishi M, Anegawa A, Sugiyama Y, Harada K, Oikawa A, Nakayama Y, Matsuda F, Nakamura Y, Sasaki R, Shichijo C, Hatcher PG, Fukaki H, Kanaya S, Aoki K, Yamazaki M, Fukusaki E, Saito K, Mimura T.
掲載誌，巻，ページ：Plant Cell Physiol.，59巻，PP.1353-1362，2018年
菅澤 薫・横井 雅幸・酒井 恒 [論文]
論文名：Mechanism and regulation of DNA damage recognition in nucleotide excision repair.
著書名：Kusakabe, M., Onishi, Y., Tada, H., Kurihara, F., Kusao,K.,Furukawa. M., Iwai, S., Yokoi, M., Sakai, W., Sugasawa, K.
掲載誌, 巻, ページ：Genes Environ. 41:2 (2019)
論文名：Molecular mechanism of DNA damage recognition for global genomic nucleotide excision repair: a defense system against UV-induced skin cancer.
著書名：Sugasawa, K.
掲載誌，巻，ページ：In 'DNA Repair Disorders' (Springer) PP.1-23 (2019)
論文名：Importance of finding the bona fide target of the Fanconi anemia pathway.
著書名：Sakai, W., Sugasawa,K.
掲載誌，巻，ページ：Genes and Environment.41:6(2019)
[著書]
著 書：DNA Repair Disorders（共著）
著者名：Chikako Nishigori, Kaoru Sugasawa 巻，ページ：１巻，PP.1-23
6
発行所，発行年：Springer, 2019年
影山 裕二 [論文]
論文名：Shavenbaby and Yorkie mediate Hippo signaling to protect adult stem cells from apoptosis 著者名：Jérôme Bohère, Alexandra Mancheno-Ferris, Sandy Al Hayek, Jennifer Zanet, Philippe
Valenti, Kohsuke Akino, Yuya Yamabe, Sachi Inagaki, Hélène Chanut-Delalande, Serge Plaza, Yuji Kageyama, Dani Osman, Cédric Poleselloand François Payre【国際共著】
掲載誌，巻，ページ： Nat Commun. 9, 5123（2018）
中屋敷 均 [論文]
論文名：Blast fungal genomes show frequent chromosomal changes, gene gains and losses, and effector gene turnover.
著者名：Gómez Luciano LB, Jason Tsai I, Chuma I, Tosa Y, Chen YH, Li JY, Li MY, Jade Lu MY*, Nakayashiki H*, Li WH* (*共責任著者) 【国際共著】
Mol. Biol. Evol. doi: 10.1093，2019年 (in press)
論文名：Ralfuranones contribute to mushroom-type biofilm formation by Ralstonia solanacearum strain OE1-1.
著者名：Mori Y, Hosoi Y, Ishikawa S, Hayashi K, Asai Y, Ohnishi H, Shimatani M, Inoue K, Ikeda K, Nakayashiki H, Nishimura Y, Ohnishi K, Kiba A, Kai K, Hikichi Y.
Mol. Plant Pathol. 19:975-985. 2018年
[著書]
著 書：科学と非科学 その正体を探る（単著）
著者名：中屋敷均
発行所，発行年：講談社，2019年
著 書：植物たちの戦争（共著）
編者名：日本植物病理学会 巻，ページ： PP.3-44
発行所，発行年：講談社（ブルーバックス），2019年
宅見 薫雄 [論文]
論文名：Genetic mapping of a novel recessive allele for non-glaucousness in wild diploid wheat Aegilops tauschii: implications for the evolution of common wheat
著者名：Nishijima, R., Tanaka, C., Yoshida, K., Takumi, S.
7
掲載誌，巻，ページ：Genetica, 146, 249-254, 2018年
論文名：Effect of the U genome on grain hardness in nascent synthetic hexaploids derived from interspecific hybrids between durum wheat and Aegilops umbellulata
著者名：Okada, M., Ikeda, T.M., Yoshida, K., Takumi, S.
掲載誌，巻，ページ：Journal of Cereal Science, 83, 153-161, 2018年
論文名：RNA-seq analysis reveals considerable genetic diversity and provides genetic markers saturating all chromosomes in the diploid wild wheat relative Aegilops umbellulata
著者名：Okada, M., Yoshida, K., Nishijima, R., Michikawa, A., Motoi, Y., Sato, K., Takumi, S.
掲載誌，巻，ページ：BMC Plant Biology, 18, 271, 2018年
論文名：RNA sequencing-based bulked segregant analysis facilitates D-genome marker development for a specific chromosomal region in the synthetic hexaploid wheat
著者名：Nishijima, R., Yoshida, K., Sakaguchi, K., Yoshimura, S., Sato, K., Takumi, S.
掲載誌，巻，ページ：International Journal of Molecular Science, 19, 3749, 2018年
論文名：Origin of the wheat B-genome chromosomes conferred by RNA sequencing analysis of leaf transcripts in the section Sitopsis species of Aegilops
著者名：Miki, Y., Yoshida, K., Mizuno, N., Nasuda, S., Sato, K., Takumi, S.
掲載誌，巻，ページ：DNA Research, 26, doi:10.1093/dnares/dsy047,2019年
論文名：Experimental evolutionary studies on the genetic autonomy of the cytoplasmic genome
‘plasmon’ in the Triticum (wheat)-Aegilops complex 著者名：Tsunewaki, K., Mori, N., Takumi, S.
掲載誌，巻，ページ：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 116, 3082-3090, 2019年
8
５．関 連 活 動 及 び 特 記 事 項
（ １ ） 受 賞
（ ２ ） 研 究 集 会 の 開 催
（ ３ ） そ の 他 ，研 究 プ ロ ジ ェ ク ト の 活 動 と 関 連 の あ る 特 記 事 項
○ 招 待 講 演
菅 澤 薫
第34回 西 宮 市 ラ イ フ サ イ エ ン ス セ ミ ナ ー
演 題 ： ゲ ノ ム の 損 傷 を 修 復 し 疾 患 を 防 ぐ メ カ ニ ズ ム 場 所 ： フ レ ン テ ホ ー ル
日 時 ：2018年10月10日
International Symposium on Xeroderma Pigmentosum and Other Nucleotide Excision Repair Disorders
演 題 ：In vivo regulation of DNA damage recognition for nucleotide excision repair 場 所 ：Downing College, Cambridge, UK
日 時 ：2019年3月20日
影山 裕二
影 山 裕 二 、 平 雄 樹
第18回 日 本 蛋 白 質 科 学 会 年 会
演 題 ： マ イ ク ロ ペ プ チ ド に よ る シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ 胚 発 生 の 制 御 場 所 ： 新 潟
日 時 ： 平 成30年6月28日
○ そ の 他 特 記 事 項
松花 沙織
米 国 発 生 生 物 学 会 よ り 第77回 発 生 生 物 学 会 の 渡 航 支 援 (International Faculty/Trainee Scholarship for the Society of Developmental Biologists 77th Annual Meeting)を 受 け た 。
日程：2018年7月20-24日、開催地：米国オレゴン州ポートランド
