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松下 智直(まつした ともなお) データ更新日:2018.06.22

准教授 /  農学研究院 資源生物科学部門 農業生物科学講座


主な研究テーマ
私の研究室では、モデル植物であるシロイヌナズナを用いて、植物の主要な光受容体フィトクロムによる新奇シグナル伝達機構を発見し、その分子メカニズムを明らかにすることで、植物の光情報利用の根本原理解明を目指しています。

キーワード:フィトクロム、光受容体、光形態形成、光シグナル伝達
2007.08~2025.03.
従事しているプロジェクト研究
フィトクロムによる選択的スプライシング制御の分子機構と生理学的意義の解明
2013.04~2016.03, 代表者:松下智直.
戦略的創造研究推進事業 さきがけ
2013.10~2017.03, 代表者:松下智直, 九州大学大学院農学研究院, 科学技術振興機構
光環境に応じた光呼吸の新規適応機構の解明とその改変による植物生産性の向上.
新農業展開ゲノムプロジェクト
2008.04~2013.03, 代表者:松下智直, 九州大学農学研究院・SSP研究室, 独立行政法人 農業生物資源研究所(日本)
イネの伸長を制御する光受容体フィトクロムの信号伝達経路に関わる新奇遺伝子を単離・解析する。.
研究業績
主要著書
1. 松下 智直, 光と生命の事典, 朝倉書店, 2016.02.
2. 松下 智直, 高校生物解説書, 講談社, 2014.04.
主要原著論文
1. Ushijima T, Hanada K, Gotoh E, Yamori W, Kodama Y, Tanaka H, Kusano M, Fukushima A, Tokizawa M, Yamamoto YY, Tada Y, Suzuki Y, and Matsushita T, Light Controls Protein Localization through Phytochrome-Mediated Alternative Promoter Selection, CELL, 10.1016/j.cell.2017.10.018, 171, 6, 1316-1325, 171: 1316-1325 (2017), 2017.11, Alternative promoter usage is a proteome-expanding mechanism that allows multiple pre-mRNAs to be transcribed from a single gene. The impact of this mechanism on the proteome and whether it is positively exploited in normal organismal responses remain unclear. We found that the plant photoreceptor phytochrome induces genome-wide changes in alternative promoter selection in Arabidopsis thaliana. Through this mechanism, protein isoforms with different N termini are produced that display light-dependent differences in localization. For instance, shade-grown plants accumulate a cytoplasmic isoform of glycerate kinase (GLYK), an essential photorespiration enzyme that was previously thought to localize exclusively to the chloroplast. Cytoplasmic GLYK constitutes a photorespiratory bypass that alleviates fluctuating light-induced photoinhibition. Therefore, phytochrome controls alternative promoter selection to modulate protein localization in response to changing light conditions. This study suggests that alternative promoter usage represents another ubiquitous layer of gene expression regulation in eukaryotes that contributes to diversification of the proteome..
2. Hiromasa Shikata, Kousuke Hanada, Tomokazu Ushijima, Moeko Nakashima, Yutaka Suzuki, Tomonao Matsushita, Phytochrome controls alternative splicing to mediate light responses in Arabidopsis, PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 10.1073/pnas.1407147112, 111, 52, 18781-18786, 2014.12.
3. Hiromasa Shikata, Mami Shibata, Tomokazu Ushijima, Moeko Nakashima, Sam-Geun Kong, Ken Matsuoka, Chentao Lin, Tomonao Matsushita, The RS domain of Arabidopsis splicing factor RRC1 is required for phytochrome B signal transduction, The Plant Journal, 10.1111/j.1365-313X.2012.04937.x, 70, 5, 727-738, 2012.06.
4. Yoshito Oka, Tomonao Matsushita, Nobuyoshi Mochizuki, Peter H Quail, Akira Nagatani, Mutant Screen Distinguishes between Residues Necessary for Light-Signal Perception and Signal Transfer by Phytochrome B, PLoS Genetics, Vol.4, e1000158, 2008.08.
5. Oka Y, Matsushita T, Mochizuki N, Suzuki T, Tokutomi S, and Nagatani A, Functional Analysis of a 450-Amino Acid N-Terminal Fragment of Phytochrome B in Arabidopsis, Plant Cell, vol.16, p2104-2116, 2004.08.
6. Tomonao Matsushita, Nobuyoshi Mochizuki, Akira Nagatani, Dimers of the N-terminal domain of phytochrome B are functional in the nucleus, Nature, 10.1038/nature01837, 424, 6948, 571-574, vol.424, p571-574, 2003.07.
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
1. 松下智直, 植物の光受容体フィトクロムは選択的スプライシングを制御することで植物の光応答を仲介する, 細胞工学, 2015.06.
2. 松下智直, 植物の光情報受容体フィトクロムの細胞内シグナル伝達機構, 光合成研究, 2008.04.
3. 松下智直、長谷あきら, フィトクロムの細胞内シグナル伝達機構再考, 蛋白質核酸酵素(共立出版), 2004.05.
4. 松下智直、長谷あきら, フィトクロムBはN末端領域から光シグナルを伝達する, 細胞工学(秀潤社), 2003.09.
主要学会発表等
1. Tomonao Matsushita, Light controls protein localization through phytochrome-mediated alternative promoter selection, International Symposium on Plant Photobiology 2018, 2018.01.
2. Tomonao Matsushita, Phytochrome globally modulates protein subcellular localization in Arabidopsis, 第58回日本植物生理学会年会, 2017.03.
3. Tomonao Matsushita, Light-dependent control of gene expression by phytochrome, 2016 Plant Science Annual Meeting and Symposium, Taiwan Society of Plant Biologists, 2016.11.
4. Tomonao Matsushita, Molecular mechanism of phytochrome signal transduction in higher plants, 7th Asia and Oceania Conference on Photobiology, 2015.11.
5. Tomonao Matsushita, Light-dependent dual regulation of gene expression by phytochrome, 2015 International Symposium on Plant Sciences & the Annual Conference of the Korean Society of Plant Biologists, 2015.11.
6. Tomonao Matsushita, Phytochrome Controls Alternative Splicing to Mediate Light Responses in Arabidopsis , The 2nd International Symposium on Plant Enrironmental Sensing, 2015.03.
7. Tomonao Matsushita, Phytochrome controls alternative splicing in Arabidopsis, Gordon Research Conference, 2014.04.
8. Tomonao Matsushita, Phytochrome regulates alternative splicing in Arabidopsis, The 6th Asia & Oceania Conference on Photobiology, 2013.11.
9. Tomonao Matsushita, Phytochrome regulates alternative splicing in Arabidopsis, International Symposium on Plant Photobiology, 2013.06.
10. Tomonao Matsushita, Phytochrome B signal transduction in Arabidopsis, International Symposium “Strategies of Plants against Global Environmental Change”, 2011.12.
特許出願・取得
特許出願件数  1件
特許登録件数  0件
学会活動
所属学会名
日本光生物学協会
日本植物生理学会
日本植物学会
学協会役員等への就任
2016.03~2020.03, 日本植物生理学会, 広報委員.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2017.11.03~2017.11.06, Taiwan-Japan Plant Biology 2017, Session 6のオーガナイザー・座長.
2015.03.16~2015.03.18, 第56回日本植物生理学会年会, 座長(Chairmanship).
2012.03.16~2012.03.18, 第53回 日本植物生理学会年会, 座長(Chairmanship).
2009.03.21~2009.03.24, 第50回日本植物生理学会, 座長(Chairmanship).
2010.03.18~2010.03.21, 第51回日本植物生理学会, プログラム編集委員.
2017.03.16~2017.03.18, 第58回日本植物生理学会, プログラム編集委員.
2009.03.21~2009.03.24, 第50回日本植物生理学会, シンポジウム12「植物の視覚, 赤色光および青色光を視るしくみ研究の最前線」・オーガナイザー.
学会誌・雑誌・著書の編集への参加状況
2018.06~2018.06, Plant and Cell Physiology, 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
2017年度 10    30    40 
2016年度      
2015年度      
2014年度      
2013年度      
2012年度      
2011年度      
2010年度      
その他の研究活動
海外渡航状況, 海外での教育研究歴
Lancaster University, UnitedKingdom, 2018.05~2018.05.
Academia Sinica, Taiwan, 2017.11~2017.11.
Academia Sinica, Taiwan, 2016.11~2016.11.
Academia Sinica, Taiwan, 2016.03~2016.03.
Academia Sinica, Taiwan, 2015.11~2015.11.
KAIST, Korea, 2015.11~2015.11.
Academia Sinica, Taiwan, 2015.06~2015.06.
University of Lausanne, Switzerland, 2014.07~2014.07.
Academia Sinica, Taiwan, 2014.02~2014.02.
KAIST, Korea, 2013.11~2013.11.
UCLA, UnitedStatesofAmerica, 2012.09~2012.09.
UCLA, UnitedStatesofAmerica, 2005.11~2007.08.
外国人研究者等の受入れ状況
2017.10~2017.10, 2週間未満, KAIST, Korea.
2018.04~2018.04, 2週間未満, Academia Sinica, Taiwan.
2016.09~2016.09, 2週間未満, Lancaster University, Mexico.
2016.10~2016.10, 2週間未満, KAIST, Korea.
2016.07~2016.07, 2週間未満, KAIST, Korea.
2016.05~2016.05, 2週間未満, Academia Sinica, Taiwan.
受賞
AOSP Award for Young Scientist, Asia and Oceania Society for Photobiology (AOSP), 2015.11.
奨励賞, 日本光生物学協会, 2012.08.
農学研究院賞, 九州大学大学院農学研究院, 2011.02.
科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞, 文部科学省, 2010.04.
若手奨励賞, 日本植物学会, 2005.09.
井上研究奨励賞, 井上科学振興財団, 2005.02.
Long-Term Fellowship Award, Human Frontier Science Program Organization, 2006.03.
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~2021年度, 基盤研究(A), 代表, 植物の光受容体フィトクロムによる転写開始点制御の分子機構解明.
2018年度~2019年度, 新学術領域研究, 代表, 光環境情報に基づくタンパク質細胞内局在パターンの制御と短期記憶.
2017年度~2018年度, 新学術領域研究, 代表, フィトクロムシグナルによる葉緑体タンパク質の細胞内局在変化を介した光合成制御.
2016年度~2018年度, 基盤研究(B), 代表, フィトクロムによる選択的スプライシング制御の分子機構解明.
2016年度~2017年度, 新学術領域研究, 代表, 光環境情報に基づくタンパク質細胞内局在パターンの制御と短期記憶.
2013年度~2014年度, 新学術領域研究, 代表, フィトクロムによるグリセリン酸キナーゼの細胞内局在制御機構の解析.
2013年度~2015年度, 基盤研究(B), 代表, フィトクロムによる選択的スプライシング制御の分子機構と生理学的意義の解明.
2011年度~2012年度, 特定領域研究, 代表, 花成を制御するフィトクロムBのシグナル伝達機構の解明.
2011年度~2012年度, 新学術領域研究, 代表, 挑戦的な変異体スクリーニング法によるフィトクロムBのN末端領域の下流因子同定.
2011年度~2012年度, 若手研究(B), 代表, 植物の光受容体フィトクロムBのN末端領域が形成する光信号伝達複合体の生化学的解析.
2009年度~2010年度, 若手研究(B), 代表, フィトクロムBのN末端領域から発せられた光シグナルを受け取る相手因子の同定.
2009年度~2010年度, 特定領域研究, 代表, 花成を制御するフィトクロムBのシグナル伝達機構の解明.
2008年度~2008年度, 特定領域研究, 代表, 花成を制御するフィトクロムBのシグナル伝達機構の解明.
競争的資金(受託研究を含む)の採択状況
2013年度~2016年度, 科学技術振興機構・戦略的創造研究推進事業 さきがけ, 代表, 光環境に応じた光呼吸の新規適応機構の解明とその改変による植物生産性の向上.
2008年度~2012年度, 農林水産省 新農業展開ゲノムプロジェクト, 代表, イネの伸長を制御する光受容体フィトクロムの信号伝達経路に関わる新奇遺伝子の単離・解析.
寄附金の受入状況
2015年度, 武田科学振興財団, 一般研究奨励金.
2013年度, 住友財団, 基礎科学研究助成.
2010年度, 加藤記念バイオサイエンス研究振興財団, 加藤記念研究助成.
2009年度, 旭硝子財団, 研究助成.
2008年度, 武田科学振興財団, 一般研究奨励金.
学内資金・基金等への採択状況
2017年度~2017年度, QRプログラム, 代表, 植物の光受容体フィトクロムによる転写開始点制御の分子機構解明.
2013年度~2013年度, 九州大学教育研究プログラム・研究拠点形成プロジェクト・萌芽的若手研究, 代表, 植物の主要な光情報受容体フィトクロムによる選択的スプライシング制御の分子機構解明.

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