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齋藤 和幸(さいとう かずゆき) データ更新日:2019.06.14

准教授 /  農学研究院 資源生物科学部門 農業生物科学


主な研究テーマ
高等植物のヒストン脱アセチル化酵素を介した光合成関連遺伝子の窒素による発現制御
キーワード:光合成関連遺伝子、窒素、ヒストン脱アセチル化酵素、転写制御、高等植物
2014.04.
イネの窒素濃度に応答して光合成関連遺伝子の発現を制御する転写因子の解明
キーワード:イネ、光合成関連遺伝子、窒素、転写因子、転写制御
2005.04.
サツマイモにおけるデンプン合成関連遺伝子の転写因子と転写調節機構
キーワード:サツマイモ、転写因子、転写調節、デンプン合成
2006.04~2013.03.
研究業績
主要著書
1. 齋藤 和幸, 窪田 文武, 今井 勝, 加藤 盛夫, 高野 泰, 森田 茂紀, 新編 作物学用語集, 養賢堂, 2000.06.
主要原著論文
1. Kazuyuki Saitou, Nobuo Miyazaki, Ueno Osamu, Effects of nitrogen on the expression of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase small subunit multigene family members in rice (Oryza sativa L.), Plant Production Science, http://dx.doi.org/10.1626/pps.16.37, 16, 1, 37-40, 2013.01, [URL], Five ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase small subunit genes identified in the rice (Oryza sativa) genome are designated as OsRBCS1, 2, 3, 4 and 5. OsRBCS1 transcripts were not detectable. The mRNA levels of OsRBCS2, OsRBCS3, OsRBCS4 and OsRBCS5 in leaf blades were increased by NH4NO3 supply to nitrogen-starved plants, but the extent of increment varied with the genes. The mRNA levels of OsRBCS2, OsRBCS3 and OsRBCS4 in leaf blades were increased by NH4NO3 or glutamine supply to detached shoots. On the other hand, NH4NO3 and glutamine had little effect on the expression of OsRBCS5 gene. The mRNA level of OsRBCS4 was increased only by cytokinin supply to the detached shoots. The expression of the promoters of OsRBCS2 and OsRBCS3 was enhanced by NH4NO3 supply..
2. Nagata, T., H. Hara, K. Saitou, A. Kobashi, K. Kojima, T. Yuasa and O. Ueno, Activation of ADP-glucose pyrophosphorylase gene promoters by a WRKY transcription factor, AtWRKY20, in Arabidopsis thaliana L. and sweet potato (Ipomoea batatas Lam.)., Plant production science, http://dx.doi.org/10.1626/pps.15.10, 15, 1, 10-18, 2012.01, [URL], AtWRKY20 functions directly as a transcriptional activator of the ApL3 promoter and regulates the expression of ApL3 induced by sucrose or osmoticum in A. thaliana. Moreover, AtWRKY20 can enhance the expression of the Koganesengan ibAGP1 promoter directly in sweet potato..
3. Nagata, T. and K. Saitou, Regulation of expression of D3-type cyclins and ADP-glucose pyrophosphorylase genes by sugar, cytokinin and ABA in sweet potato (Ipomoea batatas Lam.)., Plant production science, 12, 4, 434-442, 2009.10, [URL].
4. Oo, T.T., T., Araki, K. Saitou and F. Kubota, Response of growth, gas exchange and PSII electron transport in Greengram (Vigna radiata L., Wilczek) varieties and other pulse species to drought and re-watering, Journal of the faculty of agriculture Kyushu University, Vol. 53, No.1, 19-25, 2008.02.
5. Satoh, A., K. Saitou and H. Okubo, Increase in the expression of an alpha-amylase gene and sugar accumulation induced during cold period reflects shoot elongation in hyacinth bulbs, Journal of the American society for horticulture science, 131、185-191, 2006.04.
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
1. 齋藤 和幸, イネの窒素によるヒストンのアセチル化を介した光合成の制御に関する研究, 1-6, 2018.06, イネのRubisco小サブユニット遺伝子OsRBCS3の発現量は窒素により約15倍に増加したが, OsRBCS5遺伝子の発現量の増加は約2倍であった. これは、OsRBCS3はOsRBCS5と比較して窒素による転写活性の増加の程度が大きいためであった。また、OsRBCS3では転写の活性化に関わるヒストンH3のN末端より9番目リジンのアセチル化レベル及び4番目リジンのトリメチル化レベルの窒素による上昇がOsRBCS5よりも大きかった.
 以上の結果より, OsRBCS3遺伝子とOsRBCS5遺伝子の窒素による発現はヒストンH3の修飾レベルにより制御されていることが示唆された..
2. 齋藤 和幸, イネの窒素レベルに応答した転写因子DREBによる光合成の制御に関する研究, 1-6, 2015.05, イネにおいて、転写因子OsDREB1EおよびOsDREB1GによりRubisco小サブユニット遺伝子OsRBCS3のプロモーターが活性化された。この活性化にはOsRBCS3プロモーターに存在する二つのDRE因子が必要であった。さらに、OsDREB1EおよびOsDREB1G遺伝子は窒素濃度の上昇にともなって発現レベルが高まったことから、OsDREB1EおよびOsDREB1Gは窒素濃度の変化に応答してOsRBCS3遺伝子の転写を制御していることが明らかとなった。.
3. 齋藤 和幸, サツマイモの転写因子WRKYによるデンプン合成及び塊根形成の制御に関する研究
, 1-5, 2012.05, ADP-グルコースピロホスホリラーゼ(AGPase)はデンプン合成を律速する重要な酵素である。本研究ではシロイヌナズナよりWRKY転写因子のcDNA、AtWRKY20、を単離し、AGPase遺伝子の直接的な転写活性化因子であることを明らかにした。さらに、AtWRKY20はサツマイモのAGPase遺伝子のプロモーターに結合すること、サツマイモに導入するとAGPase遺伝子の転写を活性化することを明らかにした。.
4. 齋藤和幸, CDK活性化キナーゼによるサツマイモの塊根形成制御に関する研究, 1-37, 2008.05.
5. 齋藤和幸, サイクリンDによるサツマイモの塊根形成制御に関する研究, 1-55, 2006.03.
主要学会発表等
1. 齋藤 和幸, 中尾美紀, 上野 修, シロイヌナズナにおける窒素応答性転写因子AtERF058によるRubisco小サブユニット遺伝子の発現制御, 日本作物学会 第247回講演会, 2019.03, [URL], シロイヌナズナにおいて転写因子AtERF058はRBCS遺伝子の発現を正に制御しており, 窒素レベルの上昇にともなってAtERF058遺伝子の発現量が増加するためRBCS遺伝子の発現量が増加することを示唆した。.
2. 齋藤 和幸, 田中 昌吾, 中嶋 祐基, 谷田 真結子, 上野 修, シロイヌナズナにおけるRubisco小サブユニット遺伝子 RBCS1A のヒストン脱アセチル化酵素HDA5との相互作用による発現制御, 日本作物学会 第245回講演会, 2018.03, [URL], シロイヌナズナの核ゲノムには 4コピーのRubisco小サブユニット遺伝子(RBCS1A, RBCS1B, RBCS2B 及び RBCS3B )が存在し、葉における遺伝子の発現量はRBCS1Aが最も多い。本研究では、ヒストン脱アセチル化酵素HDA5はRBC1A遺伝子のプロモーター領域のクロマチンに結合しており、窒素濃度に応答して結合量を変化させることによりRBCS1A遺伝子の発現を制御していることを示唆した。.
3. 齋藤 和幸, 中嶋 祐基, 谷田 真結子, 中尾 美紀, 喜田 夏日, 上野 修, シロイヌナズナにおけるRubisco小サブユニット遺伝子, RBCS1A, のヒストン脱アセチル化酵素HDA5による発現制御, 日本作物学会 第243回講演会, 2017.03, [URL], シロイヌナズナの核ゲノムには 4コピーのRubisco小サブユニット遺伝子(RBCS1A, RBCS1B, RBCS2B 及び RBCS3B )が存在し、葉における遺伝子の発現量はRBCS1Aが最も多い。本研究では、ヒストン脱アセチル化酵素HDA5が窒素濃度の上昇に応答してRBCS1A遺伝子の発現を特異的に制御していることを示唆した。.
4. 中嶋 祐基, 谷田 真結子, 中尾 美紀, 喜田 夏日, 上野 修, 齋藤 和幸, シロイヌナズナのヒストン脱アセチル化酵素HDA5によるRubisco小サブユニット遺伝子RBCS1Aの発現制御, 日本作物学会 第241回講演会, 2016.03, [URL], シロイヌナズナの核ゲノムには 4コピーのRubisco小サブユニット遺伝子(RBCS1A, RBCS1B, RBCS2B 及び RBCS3B )が存在し、葉における遺伝子の発現量はRBCS1Aが最も多い。本研究では、ヒストン脱アセチル化酵素HDA5がRBCS1A遺伝子の発現を特異的に制御していることを示唆した。.
5. 松尾 真里, 喜田 夏日, 上野 修, 齋藤 和幸, イネRubisco小サブユニット遺伝子OsRBCS3とOsRBCS5の窒素供給に応答した発現制御とヒストンH3のリジン修飾, 日本作物学会 第241回講演会, 2016.03, [URL], イネの核ゲノムには 5 コピーのRubisco小サブユニット遺伝子(OsRBCS1~OsRBCS5)が存在し、窒素濃度の上昇に対する発現応答性が異なる。OsRBCS3遺伝子は窒素濃度の上昇に対する発現応答性が高く、OsRBCS5は低い。本研究では、OsRBCS3遺伝子とOsRBCS5遺伝子の窒素に対する発現応答性の違いは、窒素レベルの変化に伴うクロマチン構造及びヒストン H3 の修飾レベルの変化が異なるためであることを示唆した。.
6. 喜田 夏日, 黒石 智美, 中嶋 裕基, 上野 修, 齋藤 和幸, イネRubisco小サブユニット遺伝子、OsRBCS3、におけるヒストンH3の窒素供給に応答したリジン修飾の変化, 日本作物学会 第239回講演会, 2015.03, [URL], OsRBCS3遺伝子は窒素によりクロマチン構造が弛緩する事、及び、転写を促進するヒストンH3テールのトリメチル化ならびにアセチル化レベルが窒素により高まり、転写を抑制するジメチル化レベルが低下する事によって転写活性が高まることが示唆された。.
7. 齋藤 和幸, 原田 和佳, 上野 修, シロイヌナズナの窒素応答反応におけるMYB様転写因子、AtMYBN1、の役割, 日本作物学会 第237回講演会, 2014.03, [URL], シロイヌナズナでは硝酸態窒素によってAtMYBN1遺伝子の発現量が増加することによりIAA5遺伝子の発現が促進され、成長が促進されることが示唆された。.
8. 齋藤 和幸, 八尋 衣里奈, 古野 晶子, 大和 亜矢子, 上野 修, OsbZIP62転写因子による窒素に応答したイネRubiscoスモールサブユニット遺伝子、OsRBCS3、の転写制御, 日本作物学会 第235回講演会, 2013.03, [URL], OsbZIP62は窒素に低窒素条件下においてOsDREB1Gと結合するこにより間接的にOsRBCS3遺伝子プロモーターの転写を抑制していることが示唆された。.
9. 齋藤和幸、宮崎信朗、宮本幸恵、古野晶子、上野修, OsDREB1E転写因子によるイネRubiscoスモールサブユニット遺伝子、OsRBCS3、の窒素に応答した転写制御, 日本作物学会 第232回講演会, 2011.09, [URL], イネにおいてOsDREB1Eは窒素に応答してOsRBCS3遺伝子プロモーターの転写活性を高めるが、この時、プロモーター中に存在する二つのDRE因子が必須であることが明らかなった。.
10. 齋藤和幸、宮崎信朗、古野晶子、宮本幸恵、上野修, イネの窒素によるOsDREB1GとOsbZIP62の相互作用を介したRubiscoスモールサブユニット遺伝子、OsRBCS3、の転写制御, 日本作物学会 第232回講演会, 2011.09, [URL], OsbZIP62はOsDREB1Gと結合することによりOsDREB1GによるOsRBCS3遺伝子プロモーターの転写活性を抑制しているが、窒素レベルが高まるとOsbZIP62遺伝子の発現レベルが低下し、OsbZIP62による抑制が解除されることが示唆された。.
11. Nobuo Miyazaki, Kazuyuki Saitou, Osamu Ueno, The rice OsDREB1G transcription factor regulates gene expression of Rubisco small subunit in response to nitrogen supply. , 3rd International Rice Congress, 2010.11, [URL].
12. Nobuo Miyazaki, Daiki Nagakura, Kazuyuki Saitou, Osamu Ueno, The rice OsHAP5C gene encoding a subunit of the CCAAT box binding complex regulates the expression of Rubisco small subunit gene in response to nitrogen supply. , 15th International Congress of Photosynthesis (PS2010). Photosynthesis Resarch for Food Fuel and the Future, 2010.08, [URL].
13. 永倉大輝、宮崎信朗、齋藤和幸、上野修, OsHAP5CによるイネRubiscoスモールサブユニット遺伝子の窒素に応答した転写制御, 日本分子生物学会, 2010.12, [URL].
14. 永田敬文、原大道、齋藤和幸、上野修, サツマイモにおけるADPーグルコースピロホスホリラーゼ小サブユニット遺伝子ibAGP1の転写活性はシロイヌナズナAtWRKY20転写因子により高まる, 日本作物学会第228回講演会, 2009.09, [URL].
15. 原大道、永田敬文、小嶌健吾、湯淺高志、齋藤和幸、上野修, シロイヌナズナの転写因子AtWRKY20はADP-グルコースピロホスホリラーゼ大サブユニット遺伝子ApL3の転写活性を高める, 日本作物学会第228回講演会, 2009.09, [URL].
16. 永田敬文,小橋章子,齋藤和幸, シロイヌナズナの糖とアブシジン酸による転写因子AtWRKY20を介したADP-グルコースピロホスホリラーゼ大サブユニット遺伝子ApL3の発現制御, 日本作物学会, 2008.09, [URL].
17. 宮崎信朗,堀 智恵,齋藤和幸,上野 修, OsDof-6転写因子を介した窒素による光合成関連遺伝子の制御機構, 日本作物学会, 2008.09, [URL].
18. 宮崎信朗,伊藤朋子,齋藤和幸, The rice OsDof-24 gene encoding a Dof transcription factor regulates gene expression of Rubisco small subunits in response to nitrogen supply, The 5th international crop science congress, 2008.04, [URL].
19. 宮崎信朗,伊藤朋子,齋藤和幸, Dof転写因子を介した窒素によるイネRubisco小サブユニット遺伝子の発現制御機構, 日本作物学会, 2007.09, [URL].
20. Ayako Yamasaki, Nobuo Miyazaki, Kazuyuki Saitou, Takafumi Nagata, Regulation of gene expression of sedoheptulose-1,7-bisphosphatase and chloroplastic fructose-1,6-bisphosphatase by nitrogen in rice leaf, 20th IUBMB international congress of biochemistry and molecular biology and 11th FAOBMB congress, 2006.06.
21. Nobuo Miyazaki, Ayako Yamasaki, Kazuyuki Saitou, Takafumi Nagata, Expression analysis of the ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase gene family in rice (Oryza sativa L.), 20th IUBMB international congress of biochemistry and molecular biology and 11th FAOBMB congress, 2006.06.
22. Takafumi Nagata, Kazuyuki Saitou, Regulation of cell division activity and sink activity by sucrose and cytokinin during tuberous root formation of sweet potato (Ipomoea batatas Lam.), 20th IUBMB international congress of biochemistry and molecular biology and 11th FAOBMB congress, 2006.06.
学会活動
所属学会名
日本分子生物学会
日本植物生理学会
日本作物学会
日本農芸化学会
学協会役員等への就任
2014.04~2016.03, 日本作物学会, 学会賞選考委員会幹事.
2013.09~2014.09, 日本作物学会九州支部, 庶務幹事.
2013.09~2016.09, 日本作物学会九州支部, 福岡県幹事.
2012.04~2014.06, 日本作物学会, レビュー委員.
2010.09~2013.09, 日本作物学会九州支部, 幹事.
2010.04~2014.03, 日本作物学会, 日本作物学会用語委員会幹事(兼委員).
2008.04~2010.03, 日本作物学会, 日本作物学会英文誌編集幹事.
2002.04~2004.03, 日本作物学会九州支部, 会計監査.
2000.04~2002.03, 日本作物学会九州支部, 幹事.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2019.03.28~2019.03.29, 日本作物学会, 座長(Chairmanship).
2014.03.29~2014.03.30, 日本作物学会, 座長(Chairmanship).
2014.09.04~2014.09.04, 日本作物学会九州支部, 庶務幹事.
2002.09.01~2002.09.01, 日本草地学会, 運営委員.
学会誌・雑誌・著書の編集への参加状況
2010.04~2014.03, 作物学用語集, 国内, 編集委員.
2008.04~2010.03, Plant Production Science, 国際, 編集委員.
学術論文等の審査
年度 外国語雑誌査読論文数 日本語雑誌査読論文数 国際会議録査読論文数 国内会議録査読論文数 合計
2018年度      
2017年度      
2016年度      
2014年度        
2013年度        
2012年度      
2011年度      
2010年度      
2009年度 11        11 
2008年度      
2007年度      
2004年度      
2003年度      
2002年度      
その他の研究活動
外国人研究者等の受入れ状況
2016.10~2016.10, 2週間以上1ヶ月未満, ハノイ農業大学, Vietnam, 学内資金.
2016.10~2016.10, 2週間以上1ヶ月未満, Yezin Agricultural University, Myanmar, 学内資金.
2007.08~2007.09, 2週間以上1ヶ月未満, ハノイ農業大学, Vietnam, 日本学術振興会.
2003.09~2003.10, 1ヶ月以上, タイグエン大学, Vietnam, 政府関係機関.
2003.07~2003.07, 2週間未満, 中国上海市農業科学院, China, 外国政府・外国研究機関・国際機関.
2003.07~2003.07, 2週間未満, 中国上海市農業科学院, China, 外国政府・外国研究機関・国際機関.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2018年度~2020年度, 基盤研究(C), 代表, イネの低窒素環境下におけるヒストンのアセチル化調節による光合成の制御.
2015年度~2017年度, 基盤研究(C), 代表, イネの窒素によるヒストンアセチル化を介した光合成の制御に関する研究.
2012年度~2014年度, 基盤研究(C), 代表, イネの窒素レベルに応答した転写因子DREBによる光合成の制御に関する研究.
2009年度~2011年度, 基盤研究(C), 代表, サツマイモの転写因子WRKYによるデンプン合成及び塊根形成の制御に関する研究.
2006年度~2007年度, 基盤研究(C), 代表, CDK活性化キナーゼによるサツマイモの塊根形成制御に関する研究.
2004年度~2005年度, 基盤研究(C), 代表, サイクリンDによるサツマイモの塊根形成制御に関する研究.
2002年度~2003年度, 基盤研究(C), 代表, サツマイモの塊根形成における糖シグナルの役割とインベルターゼによる制御.
1998年度~2000年度, 萌芽的研究, 代表, カンショのショ糖情報伝達系におけるプロテインホスファターゼ2Aの役割.
1997年度~1999年度, 基盤研究(B), 代表, カンショの塊根形成過程におけるスクローストランスポーターの役割に関する研究.
1995年度~1996年度, 一般研究(B), 代表, サツマイモのデンプン合成過程におけるスクロースシンターゼの役割に関する研究.
学内資金・基金等への採択状況
2004年度~2005年度, 財団法人九州大学後援会, 分担, 球根作物における休眠打破メカニズムの解明と休眠制御への応用.

九大関連コンテンツ

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