平成16年度日本学術振興会未来開拓学術研究推進事業
研究成果報告書概要


研究推進分野名   植物遺伝子
研究プロジェクト名 植物におけるRNA機能の不活化と遺伝子機能解析
(英文名) RNA Silencing in Higher Plants and Functional Genomics
研究期間 平成12年度 〜 平成16年度

プロジェクトリーダー 研究経費 総額 359,000千円
氏名・所属研究機関
所属部局・職名
佐藤 文彦・京都大学
大学院生命科学研究科・教授
内訳 平成12年度   90,000千円
平成13年度   65,000千円
平成14年度   65,000千円
平成15年度   79,000千円
平成16年度   60,000千円
  1. 研究組織(コアメンバー及び研究協力者)
  2. 氏名 所属機関・部局・職 研究プロジェクトでの役割分担
    福崎 英一郎 大阪大学・大学院工学研究科・助教授 一過性RNAiによる複数遺伝子の同時抑制と代謝プロファイリングへの応用
    大和 勝幸 京都大学・大学院生命科学研究科・助手 ゼニゴケにおけるRNAiによる遺伝子機能解析(平成12年4月1日〜平成15年3月31日)
    伊藤 紀美子 新潟大学・大学院自然科学研究科・助教授 RNAiを利用した組織特異的な遺伝子機能不活性化の研究
    井沢 毅 奈良先端科学技術大学院大学・バイオサイエンス科・助手 誘導型PTGSおよびRNAiを用いたRNA分解機構の解析(平成12年4月1日〜平成14年3月31日)
    一色 正之 奈良先端科学技術大学院大学・バイオサイエンス科・助手 植物におけるRNAiの分子機構と応用(平成14年4月1日から)
    島本 功 奈良先端科学技術大学院大学・バイオサイエンス科・教授 植物におけるRNAiの分子機構と応用 研究協力者
    三瀬 和之 京都大学・大学院農学研究科・助教授 ウイルスサプレッサーによるRNAサイレンシング抑制機構の解析 (平成15年4月1日から)
    奥野 哲郎 京都大学・大学院農学研究科・教授 ウイルスサプレッサーによるRNAサイレンシング抑制機構の解析 研究協力者(平成15年4月1日から)
    角谷 徹仁 国立遺伝学研究所・総合遺伝研究系・助教授 低メチル化にともなって活性化されるイネ遺伝子、特にトランスポゾンの探索 (平成15年4月1日から
    伊福 健太郎 京都大学・大学院生命科学研究科・助手/リサーチアソシエート RNAiを用いた遺伝子機能解析法の開発とその応用による遺伝子機能解析 研究協力者(平成14年11月4月1日から) (リサーチアソシエート、平成13年4月1日〜平成14年10月31日)
    中村 達夫  京都大学・大学院生命科学研究科・リサーチアソシエート RNAiを用いた遺伝子機能解析法の開発とその応用による遺伝子機能解析 (平成12年12月1日〜平成13年3月30日)
    山本 由弥子 京都大学・大学院生命科学研究科・リサーチアソシエート RNAiを用いた遺伝子機能解析法の開発とその応用による遺伝子機能解析 (平成13年4月1日〜平成16年12月31日)
    丹野 史典 京都大学・大学院生命科学研究科・リサーチアソシエート RNAiを利用した組織特異的な遺伝子機能不活性化の研究 (平成13年4月1日〜平成16年3月30日)
    安 忠一 京都大学・大学院生命科学研究科・リサーチアソシエート 一過性RNAiによる複数遺伝子の同時抑制と代謝プロファイリングへの応用 (平成13年12月1日〜平成16年10月31日)
    南 博道 京都大学・大学院生命科学研究科・リサーチアソシエート RNAiを用いた遺伝子機能解析法の開発とその応用による遺伝子機能解析 (平成15年4月1日〜平成17年3月30日)
    南條 洋平 京都大学・大学院生命科学研究科・リサーチアソシエート RNAiを利用した組織特異的な遺伝子機能不活性化の研究 (平成16年10月1日〜平成17年3月30日)
  3. 研究計画の概要(簡潔に記入)
  4.  本研究プロジェクトでは、RNA機能の不活化(RNAi)による新規な遺伝子発現抑制技術を開発することにより、有用植物等において、複数遺伝子の抑制を行ない、遺伝子機能の迅速同定を行なうとともに、これらの遺伝子発現抑制個体を用いて高次の生命現象を解析すること、さらには、RNAi機構の解析により次世代の遺伝子組換え技術の基盤を確立することを目的に以下に示すような研究を行なった。
    1)有用アルカロイド・ベルべリン高生産オウレン細胞において、2本鎖(ds)RNAを用いた一過的RNAi系を開発するとともに、同アルカロイド生合成系、ならびに転写ネットワークの解析ならびに代謝工学を行なった。
    2)高等植物に特徴的なファミリー遺伝子に対してRNAi法を適用し、ファミリー遺伝子の個別的発現抑制の可能性を検討し、ファミリー遺伝子機能解析の新たな手法の確立を試みた。さらに、これらRNAi形質転換株を用いて、タバコ光化学系Ⅱ酸素発生系PsbP遺伝子やイネ耐病性遺伝子等ファミリーを形成する高等植物遺伝子の機能解析を行なった。
    3)広範囲な植物種、コケ植物であるゼニゴケから単子葉植物であるイネにおけるRNAiの可能性を検討するとともに、イネで効率よく機能し、簡便に構築可能なRNAi用ベクターを開発した。
    4)抑制効果を量的に調節したRNAiベクターを新たに開発するとともに、植物に特有の組織(例、胚乳)における遺伝子の組織特異的発現抑制の可能性を検討した。
    5)dsRNAによる ターゲットDNAのエピジェネティックな制御に関する分子機構を解析した。
    6)DNAのメチル化による遺伝子発現調節機構を理解することを目的に、内在トランスポゾンの発現とDNAメチル化の関係をイネとシロイヌナズナで解析した。
    7)トマト黄化えそウイルスならびに二分節の一本鎖プラスセンスRNAウイルスであるRed clover necrotic mosaic virus (RCNMV)を用いて、これらRNAウイルスによるRNAi(RNAサイレンシング)の抑制活性、ならびにその抑制の分子機構の解析を行なった。


     以上のように、本研究プロジェクトでは、単にRNAi法を確立し、同手法を用いて個々の遺伝子機能を明らかにすることに止まらず、これらの遺伝子がもつ生理的役割、進化的意義の解明を試みた。さらに、胚乳特異的発現、内在/外来遺伝子の識別、DNAのメチル化、ウイルスによるサイレンシング抑制機構の多様性など、植物細胞における遺伝子発現調節機構の解明を試みた。
  5. 研究目的(研究プロジェクトが当初目指した開発、立証、解析、確立等の目的を箇条書きで簡潔に記入)
  6.  ゲノムプロジェクトの進展に伴う大量の遺伝子情報を元に、それぞれの遺伝子機能を同定し、それを実用化するためには、DNAアレー等バイオインフォーマティックス解析とともに、個別の遺伝子の機能の同定が必要不可欠であり、特に、遺伝子発現抑制による機能解析が重要であった。植物においては、アンチセンスRNAを用いた解析、あるいはT-DNAタグラインなどを用いた遺伝子破壊株の解析などが用いられているが、これらの技術は不完全であり、重要な作物等において適用できる段階には至っていなかった。さらに、これまでの1遺伝子破壊によって、多くの遺伝子は重複しており、かつ、相補的な代謝系が発達しているために、単一の遺伝子破壊だけでは、表現形質を特定するには十分ではないことが明らかになりつつあった。従って、単独の遺伝子発現抑制形質転換体、あるいは破壊株の解析とともに、複数の遺伝子発現抑制が必要であったが、これを従来法で行なうには、多大の時間と労力が必要であった。一方、複数遺伝子の抑制のための遺伝子組換え技術の開発はなされていなかった。  
      本研究計画では、RNA機能の不活性化による新規な遺伝子発現抑制技術を開発することにより、上記の問題を解決し、ゲノムプロジェクトによって獲得した遺伝子情報から、遺伝子機能を迅速に同定するとともに、これら遺伝子発現抑制個体を用いて高次の生命現象を解析することを試みた。さらに、RNA機能の不活性化の機構の解明により、次世代の遺伝子組換え技術の基盤を確立することを目的とした。 本研究で開発を予定したRNAi(RNA interference)法は、転写後の遺伝子発現抑制(PTGS、posttranscriptional gene silencing)を引き起こすことにより遺伝子発現を特異的に阻害する手法である。この現象(PTGS:RNA silencing)そのものは、高等植物において最初に報告されたものであるが、本研究を計画した段階では汎用的に用いることのできる手法は高等植物において未だ確立されていなかった。
      従って、本研究計画では、1)植物における簡便RNAi法を確立し、その利用により、遺伝子機能の迅速解析を行なうシステムを確立するとともに、これら遺伝子発現抑制個体を用いて高次の生命現象を解析する(RNAiによる遺伝子機能解析)。2)遺伝子発現制御の根幹にかかわるPTGSの分子機構を解析し、次世代の遺伝子組換え技術の基盤を確立する(RNAiの分子機構解析)ことを試みた。RNAiによる機能解析では、まず、簡便なRNAi法を確立するための、2本鎖(ds)RNA分子の作成と導入方法の詳細な検討を行なった。特に、本計画では、遺伝子操作によらない遺伝子発現制御(抑制)を目指し、対象とする植物種、時期を限定せず、かつ複数の遺伝子の発現抑制を対象とした遺伝子発現抑制系を確立することを試みた。また、これらの方法を用いて、植物遺伝子の効率的機能解析を行なった。一方、RNAiの分子機構研究では、RNAiの様々な反応を解析することにより、RNAiのより効果的利用、あるいは、PTGSを起こさない遺伝子組換え法の基盤の検討を試みた。
  7. 研究成果の概要
  8. 4−1 研究計画、目的に対する成果(なお、研究目的が達成できなかったテーマについては、その理由及び今後の展開を記入)
    1. 植物における簡便RNAi法の確立と、これら遺伝子発現抑制体を用いた高次の生命現象の解析
      i)有用アルカロイド・ベルべリン高生産オウレン細胞において、2本鎖(ds)RNAを用いた一過的RNAi系を開発し、同アルカロイド生合成系に関与する新規な生合成酵素、ならびに転写因子遺伝子を新たに同定することに成功した。また、一過的RNAi法が転写ネットワークならびに代謝プロファイル解析の有力な手法となることを示した。
      ii)高等植物・緑藻に特異的な光化学系Ⅱ酸素発生系PsbPタンパク質遺伝子ファミリーに対してRNAi法を適用し、3'UTR(untranslated region)を標的とすることによりグループ遺伝子特異的発現抑制ができること、また、保存されたCDS(coding sequence)に対するRNAiによってファミリー遺伝子全体の包括的発現抑制ができることを明らかとした。また、37bpという短い配列によっても発現抑制ができることを明らかとし、簡便なRNAiベクター構築を可能とした。さらに、これらRNAiによる発現抑制個体を用いて、抑制効果の遺伝的安定性を実証するとともに、交配によって抑制効果を加算し、包括的発現抑制ができることを初めて明らかとした。さらに、RNAiの配列特異性を利用し、標的配列を持たない発現ベクターの導入により遺伝子の実質的置換が可能であることを実証し、ファミリー遺伝子機能解析の新たな手法(RNAi分子置換法)を確立した。さらに、PsbPの発現を抑制したRNAi株を用いて、PsbPが高等植物の光合成に極めて重要な生理的役割を果たすことを明らかにした。
      iii)コケ植物ゼニゴケにおいても、RNAiが機能することを明らかにした。さらに、RNAiを用いた機能解析により、ゼニゴケ脂肪酸鎖長延長酵素遺伝子MpFAE2の産物がC18飽和脂肪酸の鎖長延長反応を触媒していること、また、ELO型脂肪酸鎖長延長酵素MpELO1の発現抑制により脂肪酸組成の改変が可能であることを明らかにした。 iii)イネにおいて、Gateway systemを用い、簡便にRNAiベクターを構築する方法pANDAを開発するとともに、RNAi 法がイネの耐病性、開花制御遺伝子の機能解析に有効であることを示した。 iv)スプライス変異を利用したRNAiベクターを新たに開発し、植物に特有の胚乳組織におけるアミロース合成遺伝子Wxの発現を量的に調節できることを明らかにし、これを利用した汎用性の高いベクターの構築を行った。また、この過程でイントロンのスプライシングによるWxの転写活性の上昇が効率の高い抑制効果を生じさせること、さらに用いるトリガー領域によって抑制効果が異なることを見いだした。
    2. RNAiの分子機構の解析と次世代の遺伝子組換え技術の基盤の開発
      i) 光化学系Ⅱ psbPアイソジーンを標的とした遺伝子特異的RNAi系を用いた解析により、内在遺伝子に対しては、標的配列以外へのRNAiシグナルの伝播(transitive RNAi)が生じないばかりでなく、接ぎ木を用いた実験により内在遺伝子に対するRNAiシグナルはシステミックに他の細胞/組織に伝播しないことを明らかとした。同様の結果は、イネの内在遺伝子においても解析され、標的配列以外の領域にはsiRNAは検出されず、transitive RNAiが生じないことが確認された。
      ii) dsRNAによる DNAメチル化について調べ、人為的に導入した外来性の遺伝子は全てのシトシン残基が高度にメチル化されていたが、内在性の遺伝子はCpGのメチル化のみ増加していることを明らかにした。また、プロモーター領域を標的として、dsRNAを発現させたところ、外来遺伝子と内在遺伝子に対して効果が異なっていることを明らかにした。
      iii)DNAのメチル化による遺伝子発現調節機構を理解することを目的に、ゲノム中の反復配列の割合が多いイネの内在トランスポゾンをマイクロアレイ解析し、低メチル化に伴い転写産物の顕著に増加するイネのトランスポゾン様配列があることを明らかにした。 iv)農業上最重要ウイルスのひとつであるトマト黄化えそウイルス(TSWV)の機能未知タンパク質NSsのRNAi(RNA silencing)の抑制活性を解析し、RNAi抑制活性を支配する様々なアミノ酸残基を特定するとともに、得られたサイレンシング抑制活性の異なる変異体NSsを用いて、NSsはRNAサイレンシングの複数のステップに関与していることを示唆した。
      なお、研究途上で幾つかのテーマは中断した。pol Ⅲプロモーターを用いた一過性RNAiベクターは実用性能が低く、上記のような人工的dsRNAの作製とプロトプラストヘの導入による一過的RNAi系の確立として研究展開した。また、RNAiの分子機構を解析するために、誘導的RNAi系を開発したが、二次的なRNAiの増幅が内在遺伝子では起こらず、効果的なRNAi効果を誘導することは困難であった。そこで、このことを起点として、内在、外来の遺伝子におけるRNAi効果の識別という研究に展開し成果をえた。
    4−2 研究計画、目的外の成果(経緯、状況、展望等を記入)
    1)RNAi法を用いた植物に特徴的なファミリー遺伝子の機能解析法の開発と同法を用いた遺伝子機能解析をすすめる過程において、X線構造解析によるPsbPの構造決定を行ない、決定した3次元構造から、同タンパク質の特徴的構造を明らかにするとともに、RNAiによる発現抑制個体を用いた解析からPsbPが光合成機能に不可欠であることを実証した。特に、PsbP抑制個体においては、暗所においてMnの脱離が起こるとともに光化学系活性が失活するなど、PsbPの分子生理的機能解明に大きく貢献し、これまで研究が遅れていた光合成酸素発生系の解析に画期的な展開をもたらすことができた。
    2) 一過的RNAi実験系の確立と同法を用いたイソキノリンアルカロイド生合成系の解析により、同生合成系のほぼ全容と、複数の包括的転写調節因子の同定を行なうことにより、ベルベリンアルカロイド生合成系は複数の転写因子により包括的に制御されていること、ベルベリンの前駆体であるチロシンの生合成系と、チロシンからベルベリンに至る生合成系は異なる転写ネットワークの支配下にあり、選抜されたベルベリン高生産株では両ネットワークがともに発現促進されていることが明らかになり、有用物質生産の分子機構解明に大きく寄与した。
    3)イソキノリンアルカロイド生合成系のモデル植物(ハナビシソウ)を用いた生合成酵素のRNAiによる代謝工学として、berberine bridge enzymeを特異的に発現抑制することにより代謝遮断が可能であること、重要な代謝中間体であるレチクリンの多量蓄積が可能であることを明かにした。この結果は、代謝工学により有用中間体を工業的目的で生産する植物体を作製する可能性を示唆するものであり、有用物質生産の分子育種の可能性を大幅に増大するものであった。また、同細胞における代謝プロファイルの解析により、代謝遮断により代謝系の新たな活性化が生じるという植物細胞の代謝のダイナミズムを明らかとした。このことは、植物の代謝の可塑性を示す結果であり、植物の代謝、特に、二次代謝の進化を考察していくうえで極めて有用な知見が得られた。
    4)RNA機能の不活性化(RNAi)による新規な遺伝子発現抑制技術として、Wx遺伝子を用いた組織特異的RNAiを解析する過程で、5’UTRを用いた場合は、花粉における不活性化はほとんど起きない一方で、CDS中央や3’ 側に相同なdsRNAを用いた場合は、花粉においても、Wx遺伝子の、強い不活性化が観察されるという特異性を認めた。この分子機構は、まだ十分に解析されていないが、植物に特異的な組織特異性を反映するものとして、興味深い知見と考えられた。
    5)遺伝子発現抑制時における遺伝子のメチル化とRNAiの関係をイネにおいて解析していく過程で、内在の遺伝子と外来の遺伝子では効果が異なっていることを、コード領域ならびにプロモーター領域の両方において認めた。さらなる検討によりヒストンのアセチル化とジメチル化の違いが明かになってきた。これらの結果は、これまでの研究では得られていない全く新規な知見であり、植物における遺伝子レベルにおける防御機構を理解する上で、極めて重要な発見であると考えている。
    6)RNAiは、植物においては、ウイルスに対する抵抗性機構の一部として働くことが知られている。植物が示すRNAiに対抗する武器として多くのウイルスはRNAサイレンシングを抑制する遺伝子を持っていることが明かになりつつあり、本プロジェクトでも、農業上最重要ウイルスのひとつであるトマト黄化えそウイルス(TSWV)の機能未知タンパク質NSsのRNAサイレンシング抑制機能を解析した。一方、TSWVの解析と並行して解析を行なったRed clover necrotic mosaic virus(RCNMV)のRNAサイレンシング機能の解析から、RCNMVの抑制機能には、RNA複製酵素複合体の形成が必要であることが強く示唆され、従来の単独のウイルスタンパク質がRNAサイレンシング抑制活性を持つとする報告と全く異なる、新しい抑制メカニズムを発見することができた。
    4−3 研究成果の展望(学問的・学術的なインパクト、新分野の可能性等の今後の展望を具体的に記入)
     4-1、4-2で既に述べてきたように、本研究プロジェクトでは、単にRNAi法を確立し、同手法を用いて個々の遺伝子機能を明らかにすることに止まらず、これらの遺伝子がもつ生理的役割、進化的意義に大きな知見を得ることに成功した。さらに、胚乳特異的発現、内在/外来遺伝子の識別、DNAのメチル化、ウイルスによるサイレンシング抑制機構の多様性など、植物細胞における遺伝子発現調節機構の解明にも大きく貢献する知見を得た。以下、具体的に記述する。
    1)2本鎖(ds)RNAを用いた一過的RNAi系を開発したことにより、植物における遺伝子機能の網羅的ハイスループット解析に大きな展望を示した。細胞レベルにおける遺伝子機能、特に、転写ネットワークの解析に一過的RNAiが有効であることを実証できたことは、二次代謝のみならず、植物遺伝子全般の機能解明を加速し、新たな遺伝子機能ネットワーク研究の発展につながると期待できる。また、一過的RNAiと代謝プロファイリング解析の組み合わせが、代謝機能遺伝子の解析の有力な手法であることを示すことができ、今後、植物において重要な代謝ネットワーク解析が加速されると考えられる。
    2)安定形質転換体を用いたRNAiによる代謝遮断は、植物細胞の代謝工学において極めて有望であることを示す成果を複数得ることが出来た。特に、重要な代謝中間体であるレチクリンの多量蓄積が可能であることが明らかになり、代謝工学によるグリーンケミストリーの展望に大きな光が見えてきた。特に、本プロジェクトで開発された特異的RNAi抑制体をホストとして非相同配列をもつ遺伝子によって実質的に標的遺伝子を置換する方法(RNAi分子置換法)の開発は、多コピー遺伝子による機能干渉を排除した植物機能の開発を可能とするものとして、今後の研究の発展が大いに期待できる。
    3)RNAiによる代謝工学から、代謝遮断により代謝系の新たな活性化が生じるという植物細胞の代謝の可塑性が明らかになり、植物の代謝、特に、二次代謝の進化の解析を加速できると期待している。
    4)高等植物・緑藻に特異的な光化学系Ⅱ酸素発生系PsbP, PsbQタンパク質ならびに酸素発生系光合成に共通のPsbOの全てに対する遺伝子発現抑制体が確立され、これまで解明が遅れていた高等植物光化学系酸素発生系に分子生理的解析をするための道具立てが揃うとともに、今回の解析で明らかになってきたPsbPタンパク質の生理的機能を基盤とした新しい光合成研究分野の展開が可能となった。
    5)イネの胚乳ならびに花粉において特異的に発現するWx遺伝子の発現制御の解析から、これら1倍体、あるいは3倍体の細胞における遺伝子発現の特異性が認められ、これら特徴的な細胞における遺伝子発現制御の分子機構を解明する糸口がつかめたと期待できる。特に、胚乳において遺伝子発現を量的に制御できる実験系の開発は、もっとも重要な食糧源である胚乳の食品機能性を改変するうえで、不可欠の技術であり、その応用的価値は極めて大きい。
    6)イネの効率的RNAiベクターの開発により、イネの分子機能同定ならびに改変の大幅な進展が期待できる。これは、同ベクターpANDAを報告した論文に対するオンラインによるアクセスが論文発表後の半年あまりで5000件を越しているということからも伺える。さらに、dsRNAによるDNAのメチル化に対する内在遺伝子と外来遺伝子の感受性の違い、あるいはDNAの低メチル化に伴うトランスポゾンの活性化が明らかになり、植物における遺伝子発現制御の本質がこれらの成果をもとに明らかになると期待している。
    7)ユニークな翻訳・複製機構をもつ二分節の一本鎖プラスセンスRNAウイルスであるRed clover necrotic mosaic virus (RCNMV)におけるRNAサイレンシング抑制活性の解析から、RCNMVにおいては、これまでの報告と異なり、ウイルス複製酵素複合体の形成が必要という全く新しい抑制メカニズムが発見された。トマト黄化えそウイルス(TSWV)のNSsの分子解剖により作製された様々な抑制活性を示す変異体とともに、RNAiを解除した高発現系など、新たな遺伝子組み換え技術の開発の基盤としての利用が期待できる。
      以上のように、本研究プロジェクトでは、単にRNAi法を確立し、同手法を用いて個々の遺伝子機能を明らかにすることに止まらず、これらの遺伝子がもつ生理的役割、進化的意義に大きな知見を得ることに成功した。さらに、胚乳特異的発現、内在/外来遺伝子の識別、DNAのメチル化、ウイルスによるサイレンシング抑制機構の多様性など、植物細胞における遺伝子発現調節機構の解明にも大きく貢献し、多くの新たな学問分野の発展が期待できる基盤を形成した。
    4−4 本事業の趣旨に鑑み、果たした役割(未来開拓につながるどのような成果が得られたのか、具体的に記入)
     植物細胞におけるRNAi法を確立し、その利用によって、ゲノム情報の活用に必要な遺伝子機能の迅速同定を可能とするとともに、それぞれの遺伝子機能ネットワークの解析を可能とし、合理的な分子育種による植物機能開発の基盤が確立できた。さらに、植物の遺伝子発現制御機構の本質に迫る知見をえ、次世代遺伝子組換え技術による生産性拡大の基盤を固めた。具体的成果としては、以下の通りである。
    1)植物に特徴的なファミリー遺伝子のRNAi法を用いた遺伝子特異的、あるいは、包括的抑制による遺伝子機能解析法の開発と同法を用いた遺伝子機能解析系を確立した。同時に特異的RNAi抑制体をホストとして非相同配列をもつ遺伝子によって実質的に標的遺伝子を置換する方法(RNAi分子置換法)を開発し、多コピー遺伝子による機能干渉を排除した植物機能の開発を可能とする技術を開発した。
    2)一過的RNAi実験系を確立し、同法を用いてイソキノリンアルカロイド生合成系転写因子の同定、同ネットワークの解析を可能にした。また、代謝プロファイリングとの組み合わせにより、新たな代謝遺伝子の機能解析を可能とした。
    3)イネにおいて、Gateway systemを用い、簡便にRNAiベクターを構築する方法pANDAを開発した。
    4)スプライス変異を利用して発現量を量的に制御できるRNAiベクター、ならびに、胚乳など組織特異的発現制御用RNAiベクターを開発した。
    5)RNAiによる発現抑制個体を用いた解析からPsbPが光合成機能に不可欠であることを実証し、高等植物の光合成酸素発生系の解析に画期的な新知見をもたらした。
    6)RNAi 法を用いてイネの耐病性、開花制御遺伝子の機能を解明した。
    7)安定RNAi形質転換体を用いた代謝工学によって代謝遮断により最終産物を生産しない個体を作製できるのみならず、重要な代謝中間体を多量蓄積する新規な遺伝子資源の作出が可能であることを明らかにし、遺伝子組み換え技術による工業原料植物の育成の可能性を広げた。また、代謝遮断により代謝経路の新たな活性化が生じるという植物細胞の代謝のダイナミズムを解明し、植物の代謝の可塑性を解析する基盤を構築した。
    8)DNAのメチル化が遺伝子発現制御に及ぼす効果を解析し、内在の遺伝子と外来の遺伝子に対するRNAiの効果が異なっていることをクロマチンレベルで解析し、植物の遺伝子レベルにおける防御機構の解明に重要な知見を与えた。
    9)RNAiの分子機構をトマト黄化えそウイルス(TSWV)のNSsタンパク質、ならびに Red clover necrotic mosaic virus(RCNMV)を用いて解析し、RNAサイレンシング機能の解析から、RCNMVの抑制機能には、RNA複製酵素複合体の形成が必要であることを強く示唆する結果を得、従来の単独のウイルスタンパク質がRNAサイレンシング抑制活性を持つとする報告と全く異なる、新しい抑制メカニズムを発見することができた。
  9. キーワード
  10. 1.RNA干渉法(RNAi)   2.遺伝子特異的発現抑制   3.遺伝子機能解析
    4.ファミリー遺伝子の包括的発現抑制 5.RNAiを用いた量的発現制御 6.一過的RNAi
    7.RNAiによる代謝工学 8. 高次遺伝子ネットワーク解明 9.DNAメチル化
  11. 研究成果発表状況
  12. A.学術雑誌論文(Journal Papers)[査読つきの論文に限ること。]

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Murakami, R., Ifuku, K., Takabayashi, A., Shikanai, T., Endo, T., and Sato, F. Functional dissection of two Arabidopsis PsbO proteins, PsbO1 and PsbO2.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    FEBS J.     In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    An, C.-I., A. Sawada, Y. Kawaguchi, E. Fukusaki., and A. Kobayashi Transient RNAi induction against endogenous genes in Arabidopsis protoplasts using in vitro-prepared double-stranded RNA.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Biosci Biotechnol Biochem 69 2 415-418 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Ifuku, I., Nakatsu, T., Shimamoto, R., Yamamoto, Y., Ishihara, S., Kato, H., and Sato, F. Structure and function of the psbP protein of photosystem Ⅱ from higher plants (invited)
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Photosynthesis Research special issue     In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Dubouzet, J.G., Morishige, T., Fujii, N., An, C.I., Fukusaki, E., Ifuku, K., and Sato, F. Transient RNA silencing of scoulerine 9-O-methyltransferase expression by double stranded RNA in Coptis japonica protoplasts.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Biosci Biotechnol Biochem 69 2 63-70 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Fukusaki, E.i., K. Harada, T. Bamba., and A. Kobayashi An isotope effect on the comparative quantification of flavonoids by means of methylation-based stable isotope dilution coupled with capillary liquid chromatograph/mass spectrometry.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Biosci. Bioeng.     In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Watanabe, T., Takeda, A., Mise, K., Okuno, T., Suzuki, T., Minami, N., and Imai, H. Stage-specific expression of microRNAs during Xenopus development.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    FEBS Lett. 41   In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Sasaki, N., Kaido, M., Okuno, T., and Mise, K. Coat protein-independent cell-to-cell movement of bromoviruses expressing brome mosaic virus movement protein with an adaptation-related amino acid change in the central region
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Arch. Virol. 149   In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Takeda, A., Nakamura, W., Sasaki, N., Goto, K., Kaido, M., Okuno, T., and Mise, K. Natural isolates of Brome mosaic virus with the ability to move from cell to cell independently of coat protein.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Gen. Virol. 86   In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Tatsuta, M., Mizumoto, H., Kaido, M., Mise, K., and Okuno, T. The Red clover necrotic mosaic virus RNA2 trans-activator is also a cis-acting RNA2 replication element.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Virol. 79   978-986 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kakutani T, Kato M, Kinoshita T., and Miura A Control of Development and Transposon Movement by DNA Methylation in Arabidopsis thaliana
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology 69     2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    遠藤 剛、伊福健太郎、佐藤文彦  光合成反応メカニズムの解明にむけて (invited)
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    応用物理 74 3 360-364 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    佐藤文彦伊福健太郎  植物におけるRNAi研究(その1) 一過的RNAi系の開発 (invited)
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    化学と生物 43 3 177-183 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    福崎英一郎、佐藤文彦、小林昭雄 植物におけるRNAi研究(その2);メタボロリックプロファイリングと代謝工学 (invited)
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    化学と生物 43 4 In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    伊藤紀美子、関 公二、丹野史典 RNAiから見えてきた植物の細胞特異的な発現制御 (invited) 
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    化学と生物 43 5 In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    岡野陽介・三木大介・島本 功 「ふたつめのRNAi : siRNAによるDNAとクロマチンの修飾」(invited)
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    化学と生物 43 6 In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kishine, M., Takabayashi, A., Munekage, Y., Shikanai, T., Endo, T., and Sato, F. Ribosomal RNA processing and an RNase R family member in chloroplasts of Arabidopsis.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Mol. Biol. 55   595-606 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Ifuku K, Nakatsu T, Kato H, Sato F. Crystal structure of the PsbP protein of photosystem Ⅱ from Nicotiana tabacum.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    EMBO Rep. 5 4 362-367 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Morishige, T., Choi, K.B., Sato, F. In vivo bioconversion of tetrahydroisoquinoline by recombinant coclaurine N-methyltransferase
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Biosci Biotechnol Biochem. 68 4 939-941 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kato, Y., Murakami, S., Yamamoto, Y., Chatani, H., Kondo, Y., Nakano, T., Yokota, A., and Sato, F. The DNA-binding protease, CND41, and the degradation of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase in senescent leaves of tobacco.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Planta, 220 (1):97 - 104. 220 1 97-104 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Takahata, K., Takeuchi, M., Fujita, M., Azuma, J., Kamada, H., and Sato, F. Isolation of putative glycoprotein gene from early somatic embryo of carrot and its possible involvement in somatic embryo development.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Cell Physiol., 45(11):1658-68 45 11 1658-1668 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kajikawa, M., Yamato, K.T., Kohzu, Y., Nojiri, M., Sakuradani, E., Shimizu, S., Sakai, Y., Fukuzawa, H., and Ohyama, K. Isolation and characterization of △6-desaturase, an ELO-like enzyme and △5-desaturase from the liverwort Marchantia polymorpha and production of arachidonic and eicosapentaenoic acids in the methylotrophic yeast Pichia pastoris.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Mol. Biol. 54   335-352 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Hasunuma, T., E. Fukusaki., and A. Kobayashi, Expression of fungal pectin methylesterase in transgenic tobacco leads to alteration in cell wall metabolism and a dwarf phenotype.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J Biotechnol 111 3 241-251 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Hasunuma, T., S. Kuwabata, E. Fukusaki, and A. Kobayashi Real-time quantification of methanol in plants using a hybrid alcohol oxidase-peroxidase biosensor.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Anal Chem 76 5 1500-1506 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Fukusaki, E., K. Kawasaki, S. Kajiyama, C.I. An, K. Suzuki, Y. Tanaka., and A. Kobayashi Flower color modulations of Torenia hybrida by downregulation of chalcone synthase genes with RNA interference.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J Biotechnol 111 3 229-240 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Fukusaki, E.-i., K. Ogawa, A. Okazawa, S.-i. Kajiyama., and A. Kobayashi A chitin-oligomer binding peptide obtained by screening of a phage display random peptide library and its affinity modulation corresponding to oxidation-reduction state
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Mol. Cat. B 28   181-184 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Nanjo, Y., Asatsuma, S.,Itoh, K., Hori, H., Mitsui, T. Proteomic identification of a-amylase isoforms encoded by RAmy3B/3C from germinating rice seeds.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Biosci. Biotech. Biochem. 68   112-118 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Nanjo, Y., Asatsuma, S., Itoh, K.,Hori, H., Mitsui, T. Posttranscriptional regulation of alpha-amylase Ⅱ-4 expression by giberellin in germinating rice seeds.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Physiol. Biochem. 42   477-484 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Morino ,K., Olsen, O.A., and Shimamoto, K. Silencing of the aleurone-specific Ltp2-gus gene in transgenic rice is reversed by transgene rearrangements and loss of aberrant transcripts.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Cell Physiol. 45   1500-1508 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Wong, H.L., Sakamoto, T., Kawasaki, T., Umemura, K., and Shimamoto, K. Downregulation of metallothionein, a reactive oxygen scavenger, by the small GTPase OsRac1 in rice.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Physiol. 135   1447-1456 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Miki, D. and Shimamoto, K. Simple RNAi vectors for stable and transient suppression of gene function in rice.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Cell Physiol. 45   490-495 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Fujisaki, K., Hagihara, F., Azukawa, Y., Kaido, M., Okuno, T., and Mise, K. Identification and characterization of the SSB1 locus involved in symptom development by Spring beauty latent virus infection in Arabidopsis thaliana.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Mol. Plant-Microbe Interact. 17   967-975 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Takeda, A., Kaido, M., Okuno, T., and Mise, K. The C terminus of the movement protein of Brome mosaic virus controls the requirement for coat protein in cell-to-cell movement and plays a role in long-distance movement.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Gen. Virol. 85   1751-1761 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Sasaki, N., Kaido, M., Okuno, T., and Mise, K. Effects of artificial codon changes in the movement protein gene on adaptation of a hybrid bromovirus to cowpea.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Microbiol. Immunol. 48   131-135 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Iwamoto, T., Okinaka, Y., Mise, K., Mori, K., Arimoto, M., Okuno, T., and Nakai, T. Identification of host-specificity determinants in betanodaviruses by using reassortants between Striped jack nervous necrosis virus and Sevenband grouper nervous necrosis virus.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Virol. 78   1256-1262 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kato M., Takashima K., Kakutani T. Epigenetic control of CACTA transposon mobility in Arabidopsis thaliana.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Genetics 168   961-969 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Miura A, Kato M, Watanabe K, Kawabe A, Kotani H., and Kakutani T Genomic localization of endogenous mobile CACTA family transposons in natural variants of Arabidopsis thaliana
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Mol. Genel. Genet. 270   524-532 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kinoshita T, Miura A, Choi Y, Kinoshita Y, Cao X, Jacobsen SE, Fischer RL., and Kakutani T One-way control of FWA imprinting in Arabidopsis endosperm by DNA methylation
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Science 303   521-523 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    佐藤文彦 RNAiと創薬 (invited)
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    医学のあゆみ 208   675-678 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    三木大介・島本 功 植物におけるRNAiの分子機構とその応用 (invited)
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    実験医学 22   461-469 2004

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Shitan, N., Bazin, I., Dan, K., Obata, K., Kigawa, K., Sato, F., Forestier, C., Yazaki, K. Involvement of CjMDR1, a plant multidrug-resistance-type ATP-binding cassette protein, in alkaloid transport in Coptis japonica.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Proc. Natl.Acad.Sci. 100   751-756 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Terasaka, K., Shitan, N., Sato, F., Maniwa, F., Ueda, K., Yazaki, K. Application of vanadate-induced nucleotide trapping to plant cells for detection of ABC proteins.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Cell Physiol. 44(2):198-200. 44 2 198-200 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Toyota, K., Koizumi, N., Sato, F. Transcriptional activation of phosphoenolpyruvate carboxylase by phosphorus deficiency in tobacco.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Exp. Bot. 54   961-969 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Terasaka, K., Sakai, K., Sato, F., Yamamoto, Y., Yazaki, K. Thalictrum minus cell culture and ABC-like transporter,
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Phytochem. 62   483-489 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Koyama, T., Okada, T., Kitajima, S., Ohme-Takagi, M., Shinshi, H., Sato, F. Isolation of tobacco ubiquitin conjugating enzyme cDNA in a yeast two-hybrid system with tobacco ERF3 as bait and its characterization of specific interaction.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J.Exp. Bot. 54   1175-1181 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Ikezawa N, Tanaka M, Nagayoshi M, Shinkyo R, Sakaki T, Inouye K, Sato F. Molecular cloning and characterization of CYP719, a methylenedioxy bridge-forming enzyme that belongs to a novel P450 family, from cultured Coptis japonica cells.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J Biol Chem. 278 40 38557-38565 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Ifuku K, Nakatsu T, Kato H, Sato F. Crystallization and preliminary crystallographic studies on the extrinsic 23 kDa protein in the oxygen-evolving complex of photosystem Ⅱ.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 59 8 1462-1463 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Ifuku, K., Yamamoto, Y., Sato, F. Specific RNA interference in psbP genes encoded by a multigene family in Nicotinana tabacum with a short 3'-untranslated sequence
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Biosci. Biotechnol. Biochem 67 1 107-113 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kajikawa, M., Yamato, K.T., Kanamaru, H., Sakuradani, E., Shimizu, S., Fukuzawa, H., Sakai, Y., and Ohyama, K. MpFAE3, a β-ketoacyl-CoA synthase gene in the liverwort Marchantia polymorpha L., is preferentially involved in elongation of palmitic acid to stearic acid.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Biosci. Biotechnol. Biochem. 67   1667-1674 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kajikawa, M., Yamaoka, S., Yamato, K.T., Kanamaru, H., Sakuradani, E., Shimizu, S., Fukuzawa, H., and Ohyama, K. Functional analysis of a β-ketoacyl-CoA synthase gene, MpFAE2, by gene silencing in the liverwort Marchantia polymorpha L.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Biosci. Biotechnol. Biochem. 67   605-612 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kim, J.K., T. Shiraishi, E. Fukusaki., and A. Kobayashi Quantitation of formate by solid-phase microextraction and gas chromatography--mass spectrometry utilizing a [13C] formate internal standard.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J Chromatogr A 986 2 313-317 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Hasunuma, T., E. Fukusaki., and A. Kobayashi Methanol production is enhanced by expression of an Aspergillus niger pectin methylesterase in tobacco cells
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J Biotechnol 106 1 45-52 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Fukusaki, E., T. Ikeda, D. Suzumura., and Kobayashi, A. A facile transformation of Arabidopsis thaliana using ceramic supported propagation system
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Biosci. Bioeng 96 5 503-505 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    An, C.-I., A. Sawada, E.-i. Fukusaki., and A. Kobayashi A transient RNAi assay system using Arabidopsis protoplasts.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Biosci Biotechnol Biochem 67 12 2674-2677 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Itoh, K., Ozaki, H., Okada, K., Hori, H., Takeda, Y., Mitsui, T. Introduction of Wx transgene into rice wx mutants leads to both high- and low- amylose rice.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Cell Physiol. 44   473-480 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Asatsuma,S., Nanjo, Y., Kashem, M.A., Itoh, K., Hori, H., Ohshima, M.,Mitsui, T. Phosphate modulates Ca2+ uptake and alpha-amylase secretion in suspension-cultured cells of rice.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Biotech. 20   217-224 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Hayama, R., Yokoi, S., Tamaki, S., Yano M., and Shimamoto, K. Adaptation of photoperiodic control pathways produces short-day flowering in rice.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)

    Nature

    422   719-722 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Mizumoto, H., Tatsuta, M., Kaido, M., Mise, K., and Okuno, T. Cap-independent translational enhancement by the 3’-untranslated region of Red clover necrotic mosaic virus RNA1.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Virol. 77   12113-12121 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Tamai, A., Kubota, K., Nagano, H., Yoshii, M., Ishikawa, M., Mise, K., and Meshi, T. Cucumovirus- and bromovirus-encoded movement functions potentiate cell-to-cell movement of tobamo- and potexviruses.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)

    Virology

    315   56-67 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Damayanti, T. A., Tsukaguchi, S., Mise, K., and Okuno, T. cis-Acting elements required for efficient packaging of brome mosaic virus RNA3 in barley protoplasts
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Virol. 77   9979-9986 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Fujisaki, K., Kaido, M., Mise, K., and Okuno, T. Use of Spring beauty latent virus to identify compatible interactions between bromovirus components required for virus infection.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Gen. Virol. 84   1367-1375 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Okinaka, Y., Mise, K., Okuno, T., and Furusawa, I. Characterization of a novel barley protein, HCP1, that interacts with the Brome mosaic virus coat protein.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Mol. Plant-Microbe Interact. 16   352-359 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Sasaki, N., Arimoto, M., Nagano, H., Mori, M., Kaido, M., Mise, K., and Okuno, T. The movement protein gene is involved in the virus-specific requirement of the coat protein in cell-to-cell movement of bromoviruses.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Arch. Virol.     803-812 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Fujisaki, K., Hagihara, F., Kaido, M., Mise, K., and Okuno, T. Complete nucleotide sequence of spring beauty latent virus, a bromovirus infectious to Arabidopsis thaliana.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Arch. Virol. 148   165-175. 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kato M., Miura A., Bender J., Jacobsen S.E., and Kakutani T. Role of CG and non-CG methylation in immobilization of transposons in Arabidopsis.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Current Biology 13   421-426 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    佐藤文彦、加藤裕介 代謝とオルガネラDNA
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    蛋白質核酸酵素 48 15 2154-2160 2003

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Morishige T, Dubouzet E, Choi KB, Yazaki K, Sato F. Molecular cloning of columbamine O-methyltransferase from cultured Coptis japonica cells.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Eur J Biochem. 269 22 5659-5667 2002

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Murakami R, Ifuku K, Takabayashi A, Shikanai T, Endo T., and Sato F. Characterization of an Arabidopsis thaliana mutant with impaired psbO, one of two genes encoding extrinsic 33-kDa proteins in photosystem Ⅱ
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    FEBS Lett. 523 1-3 138-142 2002

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Sakai K, Shitan N, Sato F, Ueda K, Yazaki K. Characterization of berberine transport into Coptis japonica cells and the involvement of ABC protein
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J Exp Bot. 53   1879-1886 2002

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Choi, K.-B., Morishige, T., Shitan, N., Yazaki, K., and Sato, F. Molecular cloning and characterization of coclaurine N-methyltransferase from cultured cells of Coptis japonica.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Biol. Chem. 277   830-835 2002

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    三木大介、島本 功 イネのRNAi実験プロトコル イネにおける3’ UTR領域を用いたRNAiによる遺伝子特異的な発現抑制 (invited)
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    細胞工学 21   1475-1480 2002

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Koyama, T., Kitajima, S., and Sato, F. Expression of PR-5d and ERF genes in cultured tobacco cells and their NaCl stress-response
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Biosci. Biotech. Biochem. 65 5 1270-1273 2001

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Choi, K.-B., and Sato, F. Purification and characterization of coclaurine N-methyltransferase from Coptis japonica cells
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Phytochem. 56 7 649-655 2001

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Ifuku, K., and Sato, F. N-terminal sequence of the extrinsic 23 kDa protein in photosynstem Ⅱ has importance in ion-retention in oxygen-evolution
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Biochim. Biophys. Acta 1546 1 196-204 2001

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Sato, F., Hashimoto, T., Hachiya, A., Tamura, K., Choi, K-B., Morishige, T., Fujimoto, H., and Yamada, Y. Metabolic engineering of plant alkaloid biosynthesis
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98 1 367-372 2001

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Morishige, T., Tsujita, T., Yamada, Y., and Sato, F. Molecular characterization of theS-adenosyl-L-methionine: 3'-hydroxy-N-methylcoclaurine 4'O-methyltransferase in isoquinoline alkaloid biosynthesis in Coptis japonica
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    J. Biol. Chem. 275   23398-23405 2000

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kitajima, S., Koyama, T., Ohme-Takagi, M., Shinshi, H., and Sato, F. Characterization of gene expression of ERFs, transcription factors of basic PR genes from Nicotiana sylvestris
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Cell Physiol. 41 1 817-824 2000

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Ifuku, K., Kanda, Y., and Sato, F. Isolation of cucumber cDNA (accession No. AB03225) for the 23-kD polypeptide of the oxygen-evolving complex of photsystem Ⅱ (psbP) (PGR00-031)
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Physiol. 122   620 2000

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kanno, T., Naito ,S., and Shimamoto, K. Post-transcriptional gene silencing in cultured rice cells.
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Plant Cell Physiol. 41   321-326 2000

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    佐藤文彦 光独立栄養培養細胞株を用いた植物機能の分子細胞生物学的解析とその応用 (invited)
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    植物の化学調節 35 1 8-16 2000

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    佐藤文彦 葉緑体機能と個体統御
    学術雑誌名 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    蛋白質核酸酵素 45 1 147-152 2000

    B.国際会議発表論文(International Conferences)[査読つきの論文に限ること。]

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Yamamoto, Y., Ifuku, K., and Sato, F. Suppression of psbP and psbQ in Nicotiana tabacum by RNA interference technique
    会議名 開催場所 論文番号 初めの頁-終わりの頁 発表年(西暦)
    Photosynthesis Congress 2004 Montreal, Canada   In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Endo, T., Takabayashi, A., Shikanai, T., and Sato, F. Over-reduction of stroma and the intersystem chain upon illumination of photoinhibitory light
    会議名 開催場所 論文番号 初めの頁-終わりの頁 発表年(西暦)
    Photosynthesis Congress 2004 Montreal, Canada   In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Ishihara, S., Yamamoto, Y., Ifuku, K., and Sato, F. Functional analysis of four PsbP members encoded by a multigene family in Nicotiana tabacum by RNA interference technique
    会議名 開催場所 論文番号 初めの頁-終わりの頁 発表年(西暦)
    Photosynthesis Congress 2004 Montreal, Canada   In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Ifuku, K., Nakatsu, T., Yamamoto, Y., Ishihara, S., Shimamoto, R., Kato, H., and Sato, F. Structure-based analysis on the PsbP protein of photosystem Ⅱ from higher plants.
    会議名 開催場所 論文番号 初めの頁-終わりの頁 発表年(西暦)
    Photosynthesis Congress 2004 Montreal, Canada   In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kishine, M., Takabayashi, A., Endo, T., Sato, F. Chloroplastic Rnase in Arabidopsis
    会議名 開催場所 論文番号 初めの頁-終わりの頁 発表年(西暦)
    Photosynthesis Congress 2004 Montreal, Canada   In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Murakami, R., Ifuku, K., Takabayashi A., Shikanai, T., Sato, F. and Endo, T. The functional difference between two extrinsic 33-kDa proteins, PsbO1 and PsbO2, in Arabidopsis.
    会議名 開催場所 論文番号 初めの頁-終わりの頁 発表年(西暦)
    Photosynthesis Congress 2004 Montreal, Canada   In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kato, Y., Saito, N., Yamamoto, Y., Sato, F. Regulation of senescence by aspartic prtease: CND41 in tobacco and CND41 homologues in Arabidopsis
    会議名 開催場所 論文番号 初めの頁-終わりの頁 発表年(西暦)
    Photosynthesis Congress 2004 Montreal, Canada   In press 2005

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Murakami, R., Ifuku, K., Endo, T., Shikanai, T., Sato, F. An Arabidopsis thaliana high F0 mutant had an impaired 33 kDa protein in oxygen evolving complex (OEC)
    会議名 開催場所 論文番号 初めの頁-終わりの頁 発表年(西暦)
    12th International Congress on Photosynthesis (ISBN: 0643067116) Brisbene, Australia S13-013 1-4 2001

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Ifuku, K., Nakatu, T., Kato, H., Sato, F. The extrinsic 18-kDa protein in photosystem Ⅱ restores the ion-retention activity of a mutant extrinsic 23-kDa protein lacking 19 amino-acid residues on the amino terminus.
    会議名 開催場所 論文番号 初めの頁-終わりの頁 発表年(西暦)
    12th International Congress on Photosynthesis (ISBN: 0643067116) Brisbene, Australia S13-018 1-4 2001

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kato, Y. Murakami, S., Nakano, T., Sato, F. CND41, a chloroplast DNA-binding protease, is involved in Rubisco degradation.
    会議名 開催場所 論文番号 初めの頁-終わりの頁 発表年(西暦)
    12th International Congress on Photosynthesis (ISBN: 0643067116) Brisbene, Australia S21-006 1-4 2001

    全著者名 論文名(招待論文にはInvitedを明記)
    Kishine, M., Takabayashi, A., Munekage, Y., Shikanai, T., Endo, T., Sato, F. Characterization of a high chlorophyll fluorescence mutant of Arabidopsis thaliana.
    会議名 開催場所 論文番号 初めの頁-終わりの頁 発表年(西暦)
    12th International Congress on Photosynthesis (ISBN: 0643067116) Brisbene, Australia S41-008 1-4 2001

    C.著書(Books)

    全著者名 書名(分担による執筆の場合は編者を記入すること)
    佐藤文彦 『生命科学(柳田充弘、石川冬木、佐藤文彦編)』植物バイオテクノロジー
    出版者名 出版場所 ISBN番号 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    東京科学同人 東京 ISBN4-8079-0576-7 182-190 2004

    全著者名 書名(分担による執筆の場合は編者を記入すること)
    佐藤文彦 『京大人気講座S、バイオテクノロジー(京都大学農学部編)』ストレス耐性植物をつくり出す
    出版者名 出版場所 ISBN番号 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    丸善 東京 ISBN4-621-07376-1 118-129 2004

    全著者名 書名(分担による執筆の場合は編者を記入すること)
    福崎英一郎、安 忠一、小林 昭雄 『コンビナトリアルエンジニアリング最前線(植田監修)』第2編7節1章「RNAiの分子機構と植物のポストゲノム研究への応用」
    出版者名 出版場所 ISBN番号 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    (株)シーエムシー出版 東京 ISBN4-88231-456-8 196-210 2004

    全著者名 書名(分担による執筆の場合は編者を記入すること)
    三瀬和之、上田一郎 『新版 分子レベルからみた植物の耐病性:ポストゲノム時代の植物免疫研究 (島本 功他編)』。植物ウイルスの全身移行と伝搬
    出版者名 出版場所 ISBN番号 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    秀潤社 東京   172-181 2004

    全著者名 書名(分担による執筆の場合は編者を記入すること)
    三木大介、島本 功 『RNAi実験プロトコ-ル(多比良和誠 宮岸 真 川崎広明 明石英雄/編)』トランスジェニック植物におけるRNAi
    出版者名 出版場所 ISBN番号 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    羊土社   ISBN 4897064104 68-79 2003

    全著者名 書名(分担による執筆の場合は編者を記入すること)
    Sato, F. Secondary metabolites and biotechnology in plants, In "Agrobiotechnology and Plant Tissue Culture", ed. S.S.Bhojwani and W.-Y. Soh, , pp.
    出版者名 出版場所 ISBN番号 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    Science Pub. Inc. Enfield (NH), USA ISBN1-57808-243-9 97-104 2003

    全著者名 書名(分担による執筆の場合は編者を記入すること)
    佐藤文彦 『植物代謝工学ハンドブック(新名惇彦、吉田和哉監修)』、第2章植物代謝 工学のための分子改良技術、第3節遺伝子発現制御技術、第3項遺伝子発現抑制技術
    出版者名 出版場所 ISBN番号 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    エヌ・ティ・エス     278-288 2002

    全著者名 書名(分担による執筆の場合は編者を記入すること)
    三木大介、島本功 『新版 植物の形を決める分子機構(岡田 清孝, 松岡 信, 町田 泰則編)転写後型ジ-ンサイレンシングの分子機構と細胞間移行
    出版者名 出版場所 ISBN番号 初めの頁-終わりの頁 発行年(西暦)
    秀潤社   ISBN: 4879622133 278-281 2000


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