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SAKAI Tatsuya
 
Organization
Academic Assembly Institute of Science and Technology CHIKYU SEIBUTSU KAGAKU KEIRETU Professor
Faculty of Science Department of Science Professor
Title
Professor
External link

Degree

  • Ph.D ( 1997.3   The University of Tokyo )

Research Areas

  • Life Science / Plant molecular biology and physiology

Research History (researchmap)

  • Niigata University   Faculty of Science Department of Biology Bioregulatory Science   Professor

    2014.4

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  • Niigata University   Headquarters for Strategy and Planning Office for Promoting the Cultivation of Young Researchers   Associate Professor

    2010.2 - 2014.3

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  • Japan Science and Technology Agency

    2007.10 - 2011.3

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  • RIKEN

    2000.10 - 2010.1

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  • 日本学術振興会   特別研究員(PD)

    1998.4 - 2000.9

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Research History

  • Niigata University   Faculty of Science Department of Science   Professor

    2017.4

  • Niigata University   Abolition organization Bioregulatory Science   Professor

    2014.4 - 2017.3

  • Niigata University   Headquarters for Strategy and Planning Office for Promoting the Cultivation of Young Researchers   Associate Professor

    2010.2 - 2014.3

Education

  • The University of Tokyo   Graduate School, Division of Science   Plant Biology

    - 1997.3

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    Country: Japan

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Papers

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MISC

  • The Role of Dephosphorylation of NPH3 in The Hypocotyl Phototropism of Arabidopsis

    木村太郎, 芳賀健, 野村有子, 檜垣匠, 中神弘史, 酒井達也

    日本植物生理学会年会(Web)   62nd   2021

  • S01 Action mechanism of phenylacetic acid as a natural auxin in Arabidopsis

    Sugawara Satoko, Mashiguchi Kiyoshi, Tanaka Keita, Hishiyama Shojiro, Sakai Tatsuya, Hanada Kousuke, Kinoshita-Tsujimura Kaori, Yu Hong, Dai Xinhua, Takebayashi Yumiko, Takeda Noriko, Kakimoto Tatsuo, Kawaide Hiroshi, Natsume Masahiro, Estelle Mark, Zhao Yunde, Hayashi Ken-ichiro, Kamiya Yuji, Kasahara Hiroyuki

    50   23 - 23   2015.10

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    Language:Japanese   Publisher:The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants  

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  • 7. Analysis of auxin function and its action mechanism in Arabidopsis root phototropism

    Kimura Taro, Haga Ken, Hayashi Ken-ichiro, Yunde Zhao, Takebayashi Yumiko, Kasahara Hiroyuki, Sakai Tatsuya

    48   22 - 22   2013.10

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    Language:Japanese   Publisher:The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants  

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  • 4. Structure-activity relationships of IAA biosynthesis inhibitor targeting to YUCCA enzyme

    Tsugafune Shinichi, Nishimura Takeshi, Kasahara Hiroyuki, Sakai Tatsuya, Kamiya Yuji, Nozaki Hiroshi, Koshiba Tomokazu, Hayashi Ken-ichiro

    47   21 - 21   2012.10

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    Language:Japanese   Publisher:The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants  

    CiNii Article

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  • 2. Analysis of a novel non-polar transport-type auxin in plants

    Sugawara Satoko, Mashiguchi Kiyoshi, Tanaka Keita, Hishiyama Shojiro, Sakai Tatsuya, Hanada Kousuke, Kinoshita(Tsujimura) Kaori, Kakimoto Tatsuo, Kawaide Hiroshi, Natsume Masahiro, Zhao Yunde, Hayashi Ken-ichiro, Kamiya Yuji, Kasahara Hiroyuki

    47   19 - 19   2012.10

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    Language:Japanese   Publisher:The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants  

    CiNii Article

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  • TAAとYUCによるインドール‐3‐酢酸の生合成

    増口潔, 田中慧太, 酒井達也, 菅原聡子, 夏目雅裕, 川出洋, 花田篤志, 八丈野孝, 白須賢, YAO Hong, MCSTEEN Paula, ZHAO Yunde, 林謙一郎, 神谷勇治, 笠原博幸

    日本植物生理学会年会要旨集   53rd   157   2012.3

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    Language:Japanese  

    J-GLOBAL

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  • 34. Dissection of the main indole-3-acetic acid biosynthesis pathway in Arabidopsis

    Mashiguchi Kiyoshi, Tanaka Keita, Sakai Tatsuya, Sugawara Satoko, Natsume Masahiro, Kawaide Hiroshi, Hanada Atsushi, Hayashi Ken-ichiro, Kamiya Yuji, Kasahara Hiroyuki

    ( 46 )   50 - 50   2011.10

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    Language:Japanese   Publisher:The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants  

    The phytohormone auxin plays a fundamental role in various aspects of plant growth and development. Indole-3-acetic acid (IAA) has been known as a major naturally occurring auxin in plants, but its biosynthesis has not been fully understood. Previous studies demonstrated that the YUCCA (YUC) family encodes a plant-specific flavin monooxygenase that catalyzes a rate-limiting step in IAA biosynthesis. More recent studies demonstrated that the Tryptophan Aminotransferase of Arabidopsis 1 (TAA1) converts Trp to indole-3-pyruvic acid (IPA). Both the TAA and YUC families play critical roles throughout plant development, but they are proposed to function in two independent pathways. In this study, we provide evidences that the YUC family acts in the IPA-dependent IAA biosynthesis in Arabidopsis. We found that co-overexpression of TAA and YUC genes dramatically increases IAA production and results in hyper-auxin phenotypes, suggesting a synergistic interaction between TAA and YUC genes in IAA biosynthesis. The LC-ESI-MS/MS analysis of IPA levels in TAA and YUC-related mutants indicates that TAA produces IPA from Trp and YUC converts IPA to IAA. We further showed that recombinant YUC proteins catalyze the direct conversion of IPA to IAA in an NADPH-dependent manner. From these results, we conclude that the IPA pathway is the main IAA biosynthesis pathway in Arabidopsis.

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  • PHYBシグナリングを介した光の質と量による根粒形成制御機構

    重山 珠紀, 佐々木 雅代, SURIYAGODA Lalith, 富永 晃好, 平塚 芳美, 内海 俊樹, 阿部 美紀子, 橋口 正嗣, 明石 良, 酒井 達也, 稲田 さやか, 佐藤 修正, 金子 貴一, 田畑 哲之, 東江 栄, 有馬 進, 鈴木 章弘

    根の研究 = Root research   20 ( 2 )   79 - 79   2011.6

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  • 4. Metabolic regulation of IAA in auxin biosynthesis mutants

    Tanaka Keita, Sugawara Satoko, Mashiguchi Kiyoshi, Jikumaru Yusuke, Natsume Masahiro, Kawaide Hiroshi, Sakai Tatsuya, Hayashi Ken-ichiro, Kamiya Yuji, Kasahara Hiroyuki

    ( 45 )   21 - 21   2010.10

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    Language:Japanese   Publisher:The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants  

    Auxins have critical roles in plant growth and development. Arabidopsis has multiple pathways for biosynthesis of a naturally occurring auxin, indole-3-acetic acid (IAA): the YUCCA (YUC) pathway, the CYP79B pathway, the indole-3-pyruvic acid (IPA) pathway and the indole-3-acetamide pathway. The YUC and IPA pathways widely exist in plant kingdom. Recently, we found that the CYP79B pathway operates in the crucifer plants producing indole glucosinolates like Arabidopsis, but may not in non-crucifers. It has been demonstrated that cyp79b2 cyp79b3 mutants show IAA-deficient phenotype, but IAA levels are not greatly reduced in these mutants under the normal growth condition. yuc1D mutants show IAA-overproduction phenotype, but IAA levels are slightly increased in yuc1D. To address this question, we analyzed IAA metabolites in Arabidopsis IAA biosynthesis mutants. We found that IAA-amino acid conjugates were significantly decreased in the CYP79B-deficient mutants. In contrast, the levels of IAA-amino acid conjugates were dramatically increased in the YUC-overexpression lines. These results indicate that the IAA-amino acid conjugates may have important roles to maintain IAA levels in IAA biosynthesis-deficient mutants.

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  • Phot1 controls the de-phosphorylation of NPH3 in response to blue light.

    Tomoko Mayama-Tsuchida, Michiharu Nakano, Noriko Fujisawa, Kiyotaka Okada, Tatsuya Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   48   S232 - S232   2007

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

    Web of Science

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  • Differential growth of hypocotyls regulated by phytochromes and cryptochromes in Arabidopsis

    Akitomo Nmashim, Genki Suzuki, Kensuke Saji, Takeshi Kuroha, Noriko Fujisawa, Yukiko Uchara, Kiyotaka Okada, Tatsuya Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   48   S199 - S199   2007

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

    Web of Science

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  • Kinesin-related proteins containing armadillo repeats, antlers1 and antler2, and a NIMA-related kinase, AtNek6, regulate the epidermal cell morphogenesis in Arabidopsis.

    Tatsuya Sakai, Miki Nishioka, Yakiko Uehara, Mihoko Takahashi, Noriko Fujisawa, Kensuke Saji, Motoaki Seki, Kazuo Shinozaki, Kiyotaka Okada

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   48   S83 - S83   2007

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • Phytochromes and cryptochromes regulate hypocotyl-bending through the action of PGP19 in Arabidopsis

    A Nagashima, G Suzuki, K Saji, K Okada, T Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   47   S124 - S124   2006

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • phot1 controls the post-transcriptional regulations of RPT2 and NPH3

    T Mayama, M Nakano, N Fujisawa, K Okada, T Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   47   S160 - S160   2006

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • Analysis of the laziness mutant showing a defect in blue-light induced leaf movement

    S Inada, M Nakano, K Okada, T Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   46   S165 - S165   2005

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • Phototropic signal transducer NPH3 is de-modificated by blue light in manner dependent on light intensity

    T Mayama, M Nakano, N Fujisawa, K Okada, T Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   46   S168 - S168   2005

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

    Web of Science

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  • Analysis of regulations of root bending in respose to environmental stimuli using wav2 and wav3 mutants

    S Mochizuki, A Harada, A Suzuki, S Inada, K Sugimoto-Shirasu, N Stacey, S Ishiguro, T Wada, K Okada, T Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   46   S77 - S77   2005

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • Functional analysis of each blue light receptor, cry1, cry2, phot1, and phot2, by using combinatorial multiple mutants in Arabidopsis (vol 101, pg 2223, 2004)

    M Ohgishi, K Saji, K Okada, T Sakai

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   101 ( 15 )   5696 - 5696   2004.4

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  • Analysis of the stipule-less mutants in Lotus japonicus

    N Ishikawa, T Sakai, S Inada, H Tsukaya

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   45   S163 - S163   2004

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

    Web of Science

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  • Comprehensive preparation of mutants in the model plant of legume, Lotus japonicus.

    M Nakano, R Yamamoto, N Fujisawa, S Inada, K Okada, T Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   45   S206 - S206   2004

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • RPT2 is a signal transducer involved in stomatal opening mediated by phot1

    S Inada, M Ohgishi, T Mayama, K Okada, T Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   45   S85 - S85   2004

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • Functional analysis of each blue light receptor, cry1, cry2, phot1, phot2 using combinatorial multiple mutant in Arabidopsis

    M Ohgishi, K Saji, K Okada, T Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   45   S86 - S86   2004

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

    Web of Science

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  • Function of AtMDR1 for red-light dependent response against pathogen hypocotyl bending

    G Suzuki, K Saji, K Okada, T Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   45   S1 - S1   2004

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

    Web of Science

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  • Genetic analysis of green light induced phototropism

    T Mayama, T Sakai, K Okada

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   45   S227 - S227   2004

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • Analysis of the wav2 mutant exhibiting the strong wavy growth pattern of roots

    S Mochizuki, A Harada, K Okada, T Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   45   S150 - S150   2004

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • Molecular genetic analysis of leaf movement induced by blue light in Lotus japonicus

    S Inada, M Takahashi, K Okada, T Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   44   S195 - S195   2003

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • phot1 and phot2 mediate blue light-induced transient increase in cytosolic Ca2+ in Arabidopsis leaves

    A Harada, T Sakai, K Okada

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   44   S195 - S195   2003

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • Analysis of wav2 mutant of Arabidopsis thaliana exhibiting the strong wavy growth pattern of roots

    S Mochizuki, A Harada, K Okada, T Sakai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   44   S37 - S37   2003

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • Analysis of Arabidopsis mutant exhibiting red-light dependent seedling curvature

    G Suzuki, T Sakai, K Okada

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   44   S160 - S160   2003

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    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (international conference)  

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  • ANALYSIS OF ROOT PHOTOTROPISM MUTANT, rpt2, OF ARABIDOPSIS.

    SAKAI Tatsuya, WADA Takuji, ISHIGURO Sumie, OKADA Kiyotaka

    40   s87 - s87   1999.3

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Research Projects

  • 植物の光源方向認識メカニズムの解明

    Grant number:24K02040

    2024.4 - 2028.3

    System name:科学研究費助成事業

    Research category:基盤研究(B)

    Awarding organization:日本学術振興会

    酒井 達也, 芳賀 健

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    Grant amount:\18590000 ( Direct Cost: \14300000 、 Indirect Cost:\4290000 )

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  • 光屈性におけるシグナル伝達因子レベルの光順応機構の解明

    Grant number:21K06211

    2021.4 - 2024.3

    System name:科学研究費助成事業

    Research category:基盤研究(C)

    Awarding organization:日本学術振興会

    酒井 達也

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    Grant amount:\4160000 ( Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost:\960000 )

    植物の芽生えは地上部を光源方向に向かって成長させる光屈性を示す。シロイヌナズナ黄化芽生え胚軸の場合、ヒトの視覚と同程度の光感受性を示し、9桁に及ぶ光強度の異る環境下であっても同じように光屈性応答が誘導される。このような光環境応答においては、光が弱いときには光感受性を高め、逆に光が強いときには光感受性を下げる、高度な光順応機構が必要と考えられる。我々は、光屈性に必須の働きを示すシグナル伝達因子 NPH3 のリン酸化修飾調節が、シグナル伝達因子レベルの光順応機構を生み出すことを発見した。2021年度、本研究成果をまとめ、Plant Physiology誌及びPlant Signaling Behavior 誌で発表することができた。
    実験計画に沿い、NPH3 脂質修飾変異体発現体、NPH3天然変性ドメイン欠失変異体を作出し、その表現型を観察中である。またYFP融合変異体も同時に作成し、表現型を観察中である。少なくとも NPH3 天然変性ドメインのほとんどが NPH3 機能に必須ではないことが示唆される結果を得た。NPH3リン酸化調節に働く新奇因子同定のための phot1 エンハンサー変異体選抜は、候補株は複数単離したものの、リン酸化修飾異常の変異体は単離できなかった。phot1自己リン酸化がNPH3細胞内局在調節に与える影響を調べるため、PHOT1自己リン酸化修飾ができない変異体を作成した。現在その表現型を観察中である。

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  • Molecular genetic analysis on the asymmetric auxin distribution-independent phototropism

    Grant number:18K19329

    2018.6 - 2021.3

    System name:Grants-in-Aid for Scientific Research

    Research category:Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    Awarding organization:Japan Society for the Promotion of Science

    Sakai Tatsuya

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    Grant amount:\6370000 ( Direct Cost: \4900000 、 Indirect Cost:\1470000 )

    Etiolated hypocotyls of Arabidopsis seedlings show the phototropic responses in the asymmetric auxin distribution-dependent and -independent manners. We have identified the PP2C gene subfamily, which is probably involved in the asymmetric auxin distribution-independent phototropism. One of them is regulated by light irradiation transcriptionally, and another is phosphorylated in a phototropin-dependent manner. Our phosphoproteome analysis suggests that they function in the phosphorylation modification of many proteins in the etiolated seedlings.

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  • Analysis of regulatory mechanisms of phototropism through protein phosphorylations

    Grant number:17H03694

    2017.4 - 2020.3

    System name:Grants-in-Aid for Scientific Research

    Research category:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Awarding organization:Japan Society for the Promotion of Science

    Sakai Tatsuya

      More details

    Grant amount:\17940000 ( Direct Cost: \13800000 、 Indirect Cost:\4140000 )

    Plant life is strongly dependent on light and Arabidopsis thaliana phototropin1 (phot1) is a blue-light photoreceptor, i.e. a blue-light-activated Ser/Thr-protein kinase that mediates various light responses including phototropism. Our research goal is an understanding of the phototropin signaling system. In this research, we were focusing on the protein phosphorylation of signaling factors in the phot1 signaling. Our study has revealed that RPT2 suppresses the phot1 autophosphorylation activity and that the phosphorylation status of NPH3 is involved in the photoadaptation mechanism of phototropism as an effector adaptation mechanism.

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  • オーキシン不均等分布に依存しない偏差成長誘導機構の解析

    Grant number:16H01231

    2016.4 - 2018.3

    System name:科学研究費助成事業

    Research category:新学術領域研究(研究領域提案型)

    Awarding organization:日本学術振興会

    酒井 達也

      More details

    Grant amount:\10400000 ( Direct Cost: \8000000 、 Indirect Cost:\2400000 )

    我々はシロイヌナズナの根の光屈性がオーキシン不均等勾配非依存的に誘導されることを明らかにしたが、一方でオーキシン応答転写因子 ARF7 が根の光屈性に働くことが既に報告されていた。そこでオーキシンシグナル伝達因子の根の光屈性への関与についてさらに遺伝学的解析を行った。その結果、ARF7・ARF19転写因子に加え、AXR3/IAA17 転写調節因子及び TIR1 オーキシン受容体が根の光屈性に正に働くことを明らかにした。本研究成果をまとめ、論文発表した(Kimura et al. [2018] PCP, in press)。
    pin3 pin4 pin7 多重変異体及び d6pk 多重変異体は連続光照射誘導の胚軸二次正光屈性をほとんど示さないという報告がある。我々は独自に開発したチューブ法を用いて、pin3 pin4 pin7 及び d6pk0123多重変異体の表現型観察を行った。その結果、我々の観察方法においては、どちらも屈曲の抑制が観察されるものの、未だ連続光照射の胚軸二次正光屈性の反応を示すことを明らかにした。すなわち、胚軸においてもオーキシン不均等勾配非依存的な光屈性誘導機構の存在が示唆された。本研究成果をまとめ、論文発表した(Haga et al. [2018] PCP, in press)。
    オーキシン不均等勾配非依存的な光屈性誘導機構を明らかにすべく、pin/d6pk の表現型を促進するエンハンサー突然変異体 6 株を選抜し、その原因遺伝子探索を進めた。その結果、3株が同じPP2C 遺伝子の変異を示した。PP2C遺伝子にT-DNAが挿入された突然変異体を収集し、シングル突然変異体における表現型解析を行った。その結果、pp2cシングル突然変異体においては、赤色光前照射の胚軸光屈性促進効果に異常が観察された。

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  • Functional analysis of auxin transcriptional regulators in the phototropic responses

    Grant number:26440134

    2014.4 - 2017.3

    System name:Grants-in-Aid for Scientific Research

    Research category:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Awarding organization:Japan Society for the Promotion of Science

    Sakai Tatsuya, KIMURA Taro

      More details

    Grant amount:\4940000 ( Direct Cost: \3800000 、 Indirect Cost:\1140000 )

    Function of Auxin transcriptional regulators were analyzed in the root phototropic response, which is induced independently of asymmetric auxin distribution. Auxin trascriptional facotr ARF7, transcriptional regulator IAA19 and auxin receptor TIR1 were involved in the phototropic response of roots. However, our results suggested that their function are not controlled by the phototropin signaling pathways.

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  • 光屈性を誘導するフォトトロピンシグナル伝達経路の解析

    Grant number:25120710

    2013.4 - 2015.3

    System name:科学研究費助成事業

    Research category:新学術領域研究(研究領域提案型)

    Awarding organization:日本学術振興会

    酒井 達也

      More details

    Grant amount:\16380000 ( Direct Cost: \12600000 、 Indirect Cost:\3780000 )

    rpt2 の詳細な表現型解析と NPH3 リン酸化調節、及びNPH3細胞内局在の解析がつながり、一次正光屈性と二次正光屈性を分ける分子機構が明らかになった。RPT2 は phot1 の光感受性を下げる働きをしており、光によって発現が誘導されると、phot1の光感受性を下げて光寛容を与えている。NPH3は暗所でリン酸化されていると phot1 と結合し、細胞膜に局在してシグナルを流すことを可能にしているが、phot1が活性化してNPH3の脱リン酸化が誘導されるとNPH3がphot1及び細胞膜から解離して不活化することが明らかになった。RPT2によるphot1活性化抑制がNPH3脱リン酸化を抑制し、NPH3のリン酸化状態のゆるやかな回復、NPH3-phot1複合体の回復を誘導し、二次光屈性が誘導されることを明らかにした。この発見は、古典植物生理学で謎とされていた一次正光屈性の仕組みや赤色光照射による光屈性促進機構の解明として高く評価される。またphot1の光感受性変換機構の存在を明らかにしたことにより、phot1分子スイッチの調節技術の開発につながる可能性をひめた研究成果となった。

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  • Study of molecular mechanisms underlying phototropic responses independent of auxin lateral distribution

    Grant number:24657027

    2012.4 - 2014.3

    System name:Grants-in-Aid for Scientific Research

    Research category:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    Awarding organization:Japan Society for the Promotion of Science

    HAGA Ken, SAKAI Tatsuya

      More details

    Grant amount:\4160000 ( Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost:\960000 )

    Plants are growing to or away from light direction to adapt to their light environments. The responses, so-called phototropism, have been well-studied for a long time. Auxin, one of plant hormones, is known to stimulate plant growth and thought to be involved in phototropism by changing its endogenous distribution in responses to light irradiation. The present study analyzed phototropic responses of Arabidopsis seedling roots, and demonstrated existence of molecular mechanisms underlying phototropic responses independent of auxin asymmetrical lateral distribution. Our investigations strongly suggested that light stimulation directly controls regulatory components involved in auxin-mediated responses, such as auxin receptors and/or auxin responsive transcription factors. The present results contribute to establishment of a new model responsible for phototropic responses.

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  • 光屈性におけるオーキシン調節機構の解析

    Grant number:23120510

    2011.4 - 2013.3

    System name:科学研究費助成事業

    Research category:新学術領域研究(研究領域提案型)

    Awarding organization:日本学術振興会

    酒井 達也

      More details

    Grant amount:\15080000 ( Direct Cost: \11600000 、 Indirect Cost:\3480000 )

    光屈性は、光環境に応答して植物ホルモン・オーキシン不等分布を誘導し、細胞の伸長の差から偏差成長を生じさせる現象と考えられており、オーキシン調節による植物の成長制御機構のモデルの一つとして研究されている。本研究は光屈性におけるオーキシン調節の分子機構を、シロイヌナズナの分子遺伝学的手法を用いて明らかにすることを目的として行った。昨年度、PIN オーキシン輸送体の網羅的な遺伝学的解析を行い、PIN1, PIN3, PIN7 が光屈性に関与すること、またこれらのPINに依存しない経路が存在することを示唆する結果を得た。
    本年度、PINの細胞内局在を制御すると考えられている PINOIDタンパク質キナーゼの光屈性における機能を解析し、PINOID ファミリーは phy 赤色光受容体の活性化によって遺伝子発現が抑制され、これが光屈性の促進に働くこと、光屈性を直接誘導するのに働く phot光受容体シグナリングの下流では働いていないことを明らかにした。さらに、AGC1 キナーゼファミリーが光屈性に関与することが明らかになった。また、新たに光屈性に関与する遺伝子を探索するため、完全長cDNA過剰発現株からの光屈性異常突然変異体選抜を進めた。その結果、小胞輸送調節に働く因子、微小管機能制御因子、タンパク質分解制御因子をコードする3つの遺伝子については、その過剰発現が光屈性異常をひきおこすことを明らかにした。
    今後、光屈性誘導機構における AGC タンパク質キナーゼの機能解析、及びPINに依存しない光屈性誘導機構の新たな突然変異体選抜を含む詳細な解析を行うことにより、植物の光環境に適応した成長パターンの調節の分子機構の理解に新しい研究領域を創造することが期待された。

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  • Analysis of the phototropin signaling pathways controlling the phototropic responses.

    Grant number:22570058

    2010 - 2012

    System name:Grants-in-Aid for Scientific Research

    Research category:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Awarding organization:Japan Society for the Promotion of Science

    SAKAI Tatsuya

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    Grant amount:\4680000 ( Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost:\1080000 )

    We have studied about the molecular mechanisms controlling the phototropic responses in plants. Our analyses have indicated that the blue-light photoreceptor phototropin stabilizes the signaling transducer RPT2 proteins, which are required for phototropism and degraded under the dark condition. Furthermore, we have revealed that PIN auxin efflux carriers are necessary for pulse-induced but not continuous light-induced phototropism in Arabidopsis.

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  • 光環境に適応した植物の成長制御機構の解析

    Grant number:18770043

    2006 - 2007

    System name:科学研究費助成事業

    Research category:若手研究(B)

    Awarding organization:日本学術振興会

    酒井 達也

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    Grant amount:\3700000 ( Direct Cost: \3700000 )

    本研究は植物の光環境応答に適応した成長制御機構を解明することを目的に、主にシロイヌナズナ芽生えの光屈性に着目し、研究を行った。光屈性を誘導する光受容体フォトトロピンのシグナル伝達機構を解明するために、そのシグナル伝達因子NPH3のphot1による脱リン酸化メカニズムを解析し、NPH3のリン酸化部位を3カ所同定し、それらのリン酸化部位が光屈性に必須でないことを明らかにした。もう一つのシグナル伝達因子RPT2は光屈性反応を修飾する他の光受容体フィトクロム、クリプトクロムによって転写誘導されること、この転写誘導機構が、フィトクロム、クリプトクロムによる光屈性反応修飾機構の一部であることを明らかにした。これらの結果は、フォトトロピンシグナル伝達因子が、光受容体の活性化によって発現やタンパク質修飾が調節され、光屈性反応を誘導することを示した。
    昨年度の研究によって、オーキシン輸送阻害剤NPAは光屈性を負に制御するオーキシン輸送体PGP19に依存して光屈性を阻害し、光屈性を誘導するオーキシン輸送体そのものはその活性が阻害されないこと、PGPl9とNPAが共存したときにのみその活性が阻害されることが明らかになっている。光屈性を誘導するオーキシン輸送体はPIN3が知られているが、pgp19との多重変異体解析を行った結果、NPA非感受性の光屈性誘導に関与するオーキシン輸送体はPIN3以外に存在することを明らかにした。この分子を同定すべく、現在pgp19のサプレッサー変異体選抜および、他のオーキシン輸送体との多重変異体解析を行っている。これらの研究成果をさらに発展させることによって、光シグナリングが具体的にどのオーキシン輸送体の活性を調節し、光屈性を誘導して、植物の生長方向を決定しているのか、近い将来明らかにできるものと考えられる。

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Teaching Experience

  • 生物学実習III

    2023
    Institution name:新潟大学

  • 生物学実習I

    2022
    Institution name:新潟大学

  • 理学基礎演習

    2022
    -
    2024
    Institution name:新潟大学

  • 生物学特論 V

    2022
    Institution name:新潟大学

  • 植物生理学実習

    2021
    Institution name:新潟大学

  • 専門力アクティブ・ラーニング

    2021
    Institution name:新潟大学

  • 植物分子遺伝学特論II

    2021
    Institution name:新潟大学

  • 理学スタディ・スキルズ

    2021
    Institution name:新潟大学

  • 日本事情自然系A

    2020
    Institution name:新潟大学

  • 課題研究II(生物学)

    2018
    Institution name:新潟大学

  • 自然科学基礎実験

    2018
    Institution name:新潟大学

  • 自然科学総論Ⅳ

    2018
    Institution name:新潟大学

  • 生物学基礎実習a

    2017
    Institution name:新潟大学

  • 課題研究I(生物学)

    2017
    Institution name:新潟大学

  • 生物学総合演習

    2017
    Institution name:新潟大学

  • 理学スタディ・スキルズ

    2017
    -
    2021
    Institution name:新潟大学

  • 生物学基礎演習

    2017
    Institution name:新潟大学

  • 生物学実習

    2017
    Institution name:新潟大学

  • 植物生理学実習

    2016
    -
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    Institution name:新潟大学

  • 生物学-植物A-

    2015
    Institution name:新潟大学

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    2015
    Institution name:新潟大学

  • 生物学特論Ⅰ

    2015
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  • 生命・食料科学博士特定研究Ⅰ

    2015
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  • 外国語論文解説・討論Ⅰ

    2015
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  • 植物生理学演習

    2014
    Institution name:新潟大学

  • 発生生物学I

    2014
    Institution name:新潟大学

  • 生物英語II

    2014
    Institution name:新潟大学

  • 生物学-植物A-

    2014
    Institution name:新潟大学

  • 基礎植物学

    2014
    Institution name:新潟大学

  • 生物学実験 I

    2014
    -
    2018
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    2014
    -
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    2014
    -
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    Institution name:新潟大学

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    2014
    -
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  • 植物形態発生学実習

    2014
    -
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  • 生命・食料科学特定研究BⅡ

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    -
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  • 研究発表

    2014
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