植物特異的なDof転写因子群の解析

シロイヌナズナのゲノム上の遺伝子の約5.9%が転写因子の遺伝子であると推定されており、また、シロイヌナズナの転写因子の約45%が酵母や動物には見つからない植物特異的な転写因子であると考えられています。このような植物特異的な転写因子は植物が動物や酵母と進化の過程で分岐した後に生じと考えられ、植物に固有の機能の制御や植物に特異的なシグナル応答機構に関わっていると予測されています。
 私たちは、トウモロコシより植物に特異的なタイプの転写因子ファミリーの一つを発見して、Dof転写因子群と命名しました(J. Biol. Chem. 268, 16028-16036, 1993; Nucleic Acid Res. 23, 3403-3410, 1995; Trends Plant Sci. 1, 213-214, 1996)。Dof転写因子は、C2-C2タイプのZinc-fingerを形成する極めて相同性の高いDNA結合ドメイン(Dofドメイン)を持ち、5'-AAAG-3'または5'-CTTT-3' という配列を認識して、そこに結合します。Dof転写因子は、トウモロコシ以外にも様々な植物種に存在していることが確認されており、例えば、モデル植物であるシロイヌナズナには36個のDof転写因子が、イネにも30個以上のDof転写因子が存在しています(Trends Plant Sci. 7, 555-560, 2002; Plant Cell Physiol. 45, 386-391, 2004; Chapter 12 in Plant Transcription Factors, 2015)。植物界に広く存在しているDof転写因子群は、現在までに、光合成遺伝子の発現、種子貯蔵タンパク質遺伝子の発現、ホルモン応答、孔辺細胞の機能化過程、維管束形成などに関わっていることが判明しており、Dof転写因子は植物に固有の生命現象に深く関わっていると推定されます。しかしながら、まだ多くのDof転写因子の生理的役割は不明です。個々のDof転写因子の生理的役割及びDof転写因子群の誕生と植物機能の制御の高度化との関係ついて、様々な解析手段を用いて解析しています。

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代表的な公表論文

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  • Yanagisawa, S. (2015) Chapter 12: Structure and evolution of the plant Dof transcription factor family in Plant Transcription Factors: Evolutionary, Structural and Functional Aspects (Daniel H. Gonzalez, ed.), Elsevier/Academic Press, pp183-197.
  • Negi, J., Moriwaki, K., Konishi, M., Yokoyama, R., Nakano, T., Kusumi, K., Hashimoto-Sugimoto, M., Schroeder, J.I., Nishitani, K., Yanagisawa, S., Iba, K. (2013) A Dof transcription factor, SCAP1, is essential for the development of functional stomata in Arabidopsis. Curr. Biol. 23: 479-484.
  • Sugiyama, T., Ishida, T., Tabei, N., T., Shigyo, M., Konishi M, Yoneyama, T., Yanagisawa, S. (2012) Involvement of PpDof1 transcriptional repressor in the nutrient condition-dependent growth control of protonemal filaments in Physcomitrella patens. J. Exp. Bot. 63: 3185-3197.
  • Yanagisawa, S., Akiyama, A., Kisaka, H., Uchimiya, H., Miwa, T. (2004) Metabolic engineering with Dof1 transcription factor in plants: Improved nitrogen assimilation and growth under low nitrogen conditions. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101: 7833-7838. [Abstract]
  • Yanagisawa S. (2004) Dof domain proteins: Plant-specific transcription factors associated with diverse phenomena unique to plants. Plant Cell Physiol. 45: 386-391. [Abstract]
  • Yanagisawa S. (2002) The Dof family of plant transcription factors. Trends Plant Sci. 7: 555-560. [Abstract]
  • Krohn N M, Yanagisawa S, Grasser K D (2002) Specificity of the stimulatory interaction between chromosomal HMGB proteins and the transcription factor Dof2 and its negative regulation by protein kinase CK2-mediated phosphorylation. J. Biol. Chem. 277: 32438-32444. [Abstract]
  • Yanagisawa S. (2001) The transcriptional activation domain of the plant-specific Dof1 factor functions in plant, animal, and yeast cells. Plant Cell Physiol. 42: 813-822. [Abstract]
  • Yanagisawa S. (2000) Dof1 and Dof2 transcription factors are associated with expression of multiple genes involved in carbon metabolism in maize. Plant J. 21: 281-288. [Abstract]
  • Yanagisawa S, Schmidt R J. (1999) Diversity and similarity among recognition sequences of Dof transcription factors. Plant J. 17: 209-214. [Abstract]
  • Yanagisawa S, Sheen J. (1998) Involvement of maize Dof zinc finger proteins in tissue-specific and light-regulated gene expression. Plant Cell 10: 75-89. [Abstract][Full Text][PDF (3.3 MB)]
  • 柳澤修一 (1998) Dofタンパク質:新しいDNA結合ドメインを持つ転写因子群の分化とシグナルに応答した遺伝子発現への関与.生化学 70: 280-285.
  • Yanagisawa S. (1997) Dof DNA-binding domains of plant transcription factors contribute to multiple protein- protein interactions. Eur. J. Biochem. 250: 403-410. [Abstract]
  • Yanagisawa S. (1996) Dof DNA binding proteins contain a novel zinc finger motif. Trends Plant Sci. 1: 213-214.
  • Yanagisawa S. (1995) A novel DNA binding domain that may form a single zinc finger motif. Nucleic Acid Res. 23: 3403-3410. [Abstract]
  • Yanagisawa S, Izui K. (1993) Molecular cloning of two DNA binding proteins of maize that are structurally different but interact with the same sequence motif. J. Biol. Chem. 268: 16028-16036. [Abstract][Full Text PDF (6.8 MB)]

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