九州大学 研究者情報
発表一覧
丸山 明子(まるやま あきこ) データ更新日:2021.06.16

准教授 /  農学研究院 生命機能科学部門 生物資源環境科学府 生命機能科学専攻 生物機能分子化学 植物栄養学研究分野


学会発表等
1. 松尾翔大、丸山明子, 植物の硫黄栄養応答における硫酸イオン輸送体SULTR1;2と転写因子SLIM1のつながり
, 日本農芸化学会2021年度(令和3年度)仙台大会, 2021.03.
2. 門脇佑樹、丸山明子, 硫黄欠乏下で発現が上昇するERF転写因子の機能解析, 日本農芸化学会2021年度(令和3年度)仙台大会, 2021.03.
3. 丸山明子, 硫黄不足に応じた地上部リン酸量増加の分子機構と生理的意義, 岡山大学 資源植物科学研究所 令和2年度 共同研究成果発表会, 2021.03.
4. Liu Zhang, Ryota Kawaguchi, Tomomi Morikawa-Ichinose, Alaa Allahham, Sun-Ju Kim, Akiko Maruyama-Nakashita, Glucosinolate Catabolism Dependent on Two ß-Glucosidases, BGLU28 and BGLU30, is Critical for Plant Growth under Sulfur Deficiency, 第62回日本植物生理学会年会, 2021.03.
5. 丸山 明子, 金属の吸収および蓄積に果たす硫黄同化・代謝の役割, 第62回日本植物生理学会年会, 2021.03.
6. NGUYEN Ha Trang, SUYAMA Akiko, OHTAKI Chihiro, MARUYAMA-NAKASHITA Akiko , Potential use of sulfur-responsive region of sulfate transporter SULTR2;1 for control of recombinant gene expression in plants, JSBBA West 3rd Student Forum, 2020.12.
7. 山口千仁、Soudthedlath Khamsalath、 瀧本裕希、陶山明子、森裕樹、大津(大鎌)直子、丸山明子 , Cd処理に応じたシロイヌナズナの硫黄同化系の制御に果たすSLIM1転写因子の役割
, 生命金属に関する合同年会(ConMetal 2020), 2020.11.
8. 丸山 明子, 高等植物におけるセレン代謝とその有用性, 生命金属に関する合同年会(ConMetal 2020), 2020.11.
9. Alaa Allahham、菅野 里美、張 柳、丸山 明子, 硫黄不足によるリン酸の吸収と地上部への輸送の促進, 第15回トランスポーター研究会年会, 2020.10.
10. 松尾翔大, 丸山明子, 硫酸イオン輸送体 SULTR1;2 による硫酸イオン受容と転写因子 SLIM1 の硫黄情報伝達上のつ ながり, 日本土壌肥料学会2020 年度大会, 2020.09.
11. Zhang Liu, Kawaguchi Ryota, Ichinose Tomomi, Allahham Alaa, Kim Sun-Ju, Maruyama-Nakashita Akiko, Glucosinolate catabolism dependent on two ß-Glucosidases, BGLU28 and BGLU30, is an indispensable plant survival strategy under sulfur deficiency, 日本土壌肥料学会2020 年度大会, 2020.09.
12. 馬橋美野里, 丸山明子, Alaa Allahham, 澤田有司, 佐藤心郎, 稲葉ジュン, 平井優美, 大津直子, グルタチオン分解を担う遺伝子が欠損した変異株のメタボローム解析
, 日本土壌肥料学会2020 年度大会, 2020.09.
13. 宮地俊輔, 丸山 明子, Alaa Allahham, 澤田有司, 佐藤心郎, 稲葉ジュン, 平井優美, 大津 直子, シロイヌナズナのグルタチオン分解経路において機能するCys-Gly分解酵素の機能解析, 日本土壌肥料学会2020 年度大会, 2020.09.
14. 丸山 明子, 河野 祐介, 大津 厳生, 中嶋 考嗣, 大津 直子, 川口 諒太, 塩塚 直輝, 山口 千仁, Khamsalath Soudthedlath, 一瀬 智美, 様々な硫黄源が植物の生育と硫黄代謝に及ぼす影響, 日本土壌肥料学会2020 年度大会, 2020.09.
15. 張 柳、川口 諒太、一瀬 智美、Alaa Allahham、金 善州、丸山 明子, Glucosinolate catabolism dependent on two atypical myrosinases is required for sustaining plant growth under sulfur deficiency, 日本農芸化学会2020年度大会, 2020.03.
16. Alaa Allahham、丸山 明子, Sulfur deficiency induced phosphate uptake, translocation, and accumulation in Arabidopsis thaliana, 日本農芸化学会2020年度大会, 2020.03.
17. 川口 諒太、丸山 明子, SLIM1によるSDI1の発現促進:硫黄欠乏下におけるグルコシノレート生合成の効率的な抑制機構, 日本農芸化学会2020年度大会, 2020.03.
18. 牛渡 司、光田 展隆、鹿内 利治、丸山 明子, 硫酸イオン輸送体SULTR2;1は転写因子SPL7の下流で銅欠乏耐性に寄与する, 日本農芸化学会2020年度大会, 2020.03.
19. 一瀬 智美、金 善州、Alaa Allahham、川口 諒太、藤村 由紀、丸山 明子, シロイヌナズナ成熟個体のグルコシノレート蓄積に及ぼす硫酸イオントランスポーターSULTR1;2欠損の影響, 日本農芸化学会2020年度大会, 2020.03.
20. 丸山 明子、木村 侑希、牛渡 司、陶山 明子、冨永 るみ、和田 拓治, Contribution of Root Hair to Sulfate Uptake in Arabidopsis, 第61回 日本植物生理学会, 2020.03.
21. 張 柳、川口 諒太、一瀬 智美、Alaa Allahham、金 善州、丸山 明子, Two beta-Glucosidases, BGLU28 and BGLU30, are Responsible for Sulfur Deficiency-Induced Glucosinolate Catabolism in Arabidopsis, 第61回 日本植物生理学会, 2020.03.
22. 丸山明子, 硫黄栄養と他元素代謝との接点:銅とリンについて, 第5回 植物の栄養研究会, 2019.09.
23. Alaa Allahham, Akiko Maruyama-Nakashita, Effects of Sulfur deficiency on Phosphate accumulation, Uptake, and Translocation in Arabidopsis thaliana, 日本土壌肥料学会2019 年度大会, 2019.09.
24. 牛渡司、光田展隆、鹿内利治、丸山明子, 硫酸イオン輸送体SULTR2;1は転写因子SPL7の下流で銅欠乏耐性に寄与する, 日本土壌肥料学会2019 年度大会, 2019.09.
25. 丸山明子, 植物の硫黄同化・代謝とその調節機構, 令和元年度 日本農芸化学会 西日本支部例会, 2019.05.
26. 一瀬智美、山崎雄三、三浦大典、金善州、丸山明子, 光条件に応じたグルコシノレート代謝調節機構, 日本農芸化学会2019年度大会, 2019.03.
27. 一瀬智美、山崎雄三、三浦大典、Sun Ju Kim、丸山明子, 暗処理が引き起こすグルコシノレート量減少の分子機構, 第60回 日本植物生理学会, 2019.03.
28. 川口諒太, 丸山明子, グルコシノレート生合成の抑制因子SDI1の硫黄欠乏による発現誘導にはSLIM1が関与する, 第60回 日本植物生理学会, 2019.03.
29. 牛渡司、光田展隆、鹿内利治、丸山明子, 転写因子SPL7による硫酸イオン輸送体SULTR2;1の発現促進, 第60回 日本植物生理学会, 2019.03.
30. ZHANG L, TAKAMUNE M, ICHINOSE T, MARUYAMA-NAKASHITA A, Involvement of Salicylic Acid to Low-Sulfur Responses in Arabidopsis thaliana, JSBBA WEST 1st Student Forum, 2018.11.
31. USHIWATARI T, MITSUDA N, MARUYAMA-NAKASHITA A, Identification of a Transcription Factor, SPL7, Maintains the Expression of SULTR2;1 in Arabidopsis Roots, JSBBA WEST 1st Student Forum, 2018.11.
32. Alaa Allahham, Akiko Maruyama-Nakashita, Involvement of Increased Xylem Transport of Phosphate in the Sulfur Deficiency- Induced Phosphate Accumulation in the Shoots of Arabidopsis thaliana, JSBBA WEST 1st Student Forum, 2018.11.
33. Alaa Allahham, Akiko Maruyama-Nakashita, Sulfur Deficiency-Induced Phosphate Accumulation in the Shoot of Arabidopsis thaliana, AFELiSA 2018, 2018.11.
34. Tomomi Ichinose, Yuzo Yamazaki, Daisuke Miura, Akiko Maruyama-Nakashita, Regulation of glucosinolate metabolism by the light conditions in Arabidopsis leaf, 11th International Plant Sulfur Workshop, 2018.09.
35. 草島 美幸, 井上 真依, 一瀬 智美, 山口 千仁, 丸山 明子, 仲下 英雄, ヒートショック処理による全身獲得抵抗性の誘導機構の解析, 第36 回日本植物細胞分子生物学会(金沢)大会, 2018.08.
36. 丸山明子, 木村有紀, 陶山明子, 硫酸イオンの吸収に果たす根毛の役割, 日本土壌肥料学会2018年度神奈川大会, 2018.08.
37. Khamsalath Soudthedlath, Akiko Maruyama-Nakashita, Phenotypic characterization of sultr2;1sultr3;5 double knockout in Arabidopsis thaliana, 日本土壌肥料学会2018年度神奈川大会, 2018.08.
38. Khamsalath Soudthedlath, Chisato Yamaguchi, Toshiki Nakamura, Tomomi Ichinose, Mori Yuki and Akiko Maruyama-Nakashita , Phenotypic characterization of sultr2;1sultr3;5 double knockout in Arabidopsis thaliana, 5th JASID Western Japan Research Meeting, 2018.08.
39. 丸山明子, 草島美幸, 高宗万希子, 光田展隆, 木村侑希, 仲下英雄, 髙橋秀樹, 環境中の硫黄不足に応じた硫酸イオン吸収の増加に寄与するWRKY転写因子, 第13回トランスポーター研究会年会, 2018.07.
40. 牛渡 司, 光田展隆, 丸山明子, 硫酸イオントランスポーターSULTR2;1の硫黄欠乏に応じた発現上昇の仕組み, 第13回トランスポーター研究会年会, 2018.07.
41. 一瀬智美、山崎雄三、三浦大典、丸山明子, 暗処理条件におけるグルコシノレート代謝動態解析, 第59回日本植物生理学会, 2018.03, Plants accumulate numerous primary and secondary metabolites to survive under various stress conditions. Glucosinolates (GSLs) are secondary metabolites that play important roles in plant defense against herbivores and pathogens. In Arabidopsis, 40 different types of aliphatic and indolic GSLs are synthesized. Analysis of GSL accumulation and degradation products at various tissues under various growth conditions provide better understanding of the biological significance of GSL in local responses against biotic stress. Spatiotemporal information of endogenous metabolites within tissue is indispensable for understanding of metabolic regulation and function of biological molecules in plants. Matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI)-mass spectrometry imaging (MSI) enables to visualize the distribution of several molecules at high-spatial resolution without any labelling. Previously, visualization of four types of GSLs was reported in Arabidopsis on the abaxial surface of the leaf. In this study, we investigated the distribution of GSLs present in the internal structure of the leaf by MALDI-MSI. For matrix application, we used sublimation with recrystallization method. By removing the surface layer, we succeeded to visualize the specific distribution of several types of aliphatic and indolic glucosinolates in spongy mesophyll layer with high spatial resolution. We confirmed that structurally different GSLs accumulate in the inner region of the leaf with their unique distribution profile. Using the integrated information of spatiotemporal metabolic behavior and quantitative determination of each metabolite enable us to detect local metabolic responses of GSLs in Arabidopsis..
42. 丸山明子, 草島美幸, 高宗万希子, 光田展隆, 木村侑希, 仲下英雄, 髙橋秀樹, 硫黄欠乏下での硫酸イオン吸収の増加に寄与するWRKY転写因子, 第59回日本植物生理学会, 2018.03.
43. Tomomi Ichinose, Yuzo Yamazaki, Daisuke Miura, Akiko Maruyama-Nakashita, Visualization of glucosinolate distribution by mass spectrometry imaging in Arabidopsis, AFELiSA 2017, 2018.11.
44. Alaa Allahham, Akiko Maruyama-Nakashita, Effects of Sulfur Deficiency on Phosphate Accumulation in Shoot of Arabidopsis thaliana
, AFELiSA 2017, 2018.11.
45. Khamsalath Soudthedlath, Chisato Yamaguchi, Toshiki Nakamura, Akiko Maruyama-Nakashita, Contribution of SULTR2;1 and SULTR3;5 to the Cd-induced Root-to-Shoot Translocation of Sulfate., AFELiSA 2017, 2018.11.
46. Akiko Maruyama-Nakashita, Coordination of sulfur metabolism responding to sulfate availability in the environments, TAIWAN-Japan Plant Biology 2017, 2018.11.
47. Tomomi Ichinose, Yuzo Yamazaki, Daisuke Miura, Akiko Maruyama-Nakashita, Spatial distribution of glucosinolates in the inner region of the Arabidopsis leaf, TAIWAN-Japan Plant Biology 2017, 2018.11.
48. Khamsalath Soudthedlath, Chisato Yamaguchi, Toshiki Nakamura, Akiko Maruyama-Nakashita, Contribution of SULTR2;1 and SULTR3;5 to the Cd-induced Root-to-Shoot Translocation of Sulfate., TAIWAN-Japan Plant Biology 2017, 2018.11.
49. Chisato Yamaguchi, Yuki Takimoto, Naoko Ohkama-Ohtsu, Akiko Hokura, Takuro Shinano, Toshiki Nakamura, Akiko Suyama, Akiko Maruyama-Nakashita, Mechanisms of cadmium-induced increases of sulfate uptake, translocation and thiol synthesis in Arabidopsis thaliana., TAIWAN-Japan Plant Biology 2017, 2018.11.
50. 丸山明子、峠隆之、高宗万希子、髙橋秀樹、斉藤和季, 硫黄栄養条件に応じて含硫二次代謝物質グルコシノレートの生合成が変化する仕組み, 2017 年度 (平成 29 年度 )日本土壌肥料学会 九州支部例会, 2017.09.
51. 丸山明子, 高宗万希子, 木村侑希, 髙橋秀樹, 硫黄欠乏による硫酸イオン輸送体SULTR1;2の発現上昇に寄与するWRKY転写因子, 日本土壌肥料学会2017年度仙台大会, 2017.09.
52. Khamsalath Soudthedlath, Chisato Yamaguchi, Akiko Maruyama-Nakashita, Contribution of SULTR2;1 and SULTR3;5 to the Root-to-Shoot Transport of Sulfate, 日本土壌肥料学会2017年度仙台大会, 2017.09.
53. 山口千仁、瀧本裕希、大津直子、保倉明子、信濃卓郎、中村俊貴、陶山明子、丸山明子, カドミウム処理がシロイヌナズナの硫黄動態に及ぼす影響, 2017 年度 (平成 29 年度 )日本土壌肥料学会 九州支部例会, 2017.09.
54. 山口千仁、瀧本裕希、大津直子、保倉明子、信濃卓郎、中村俊貴、陶山明子、丸山明子, カドミウム処理したシロイヌナズナにおける硫酸イオンの吸収と移行の誘導機構, 第10回トランスポーター研究会九州部会, 2017.09,  カドミウム(Cd)は動植物にとって有害な元素である。植物では、ファイトケラチン(PC)などの低分子含硫化合物がCdをキレートすることでその解毒にはたらく。システインはPC合成の基質であり、硫黄同化系の産物である。硫黄同化は土壌中の硫酸イオンの吸収から始まる。シロイヌナズナではCd処理により硫酸イオンの吸収と同化が誘導されることが知られているが、Cd処理時の植物体内の硫酸イオン動態についてはよくわかっていない。本研究では、根からの硫酸イオン吸収にはたらく硫酸イオン輸送体Sulfate toransporter1;2 (SULTR1;2)の欠損株(1;2KO)を用いて、Cd処理がシロイヌナズナの硫酸イオンの吸収と分配および含硫化合物の蓄積に及ぼす影響を解析した。
 野生型株(WT)および1;2KOを0、20、40μMのCdCl2を含む培地で育成した。WTはCd処理によりSULTR 1;2の転写産物量、硫酸イオン吸収活性が増加したが、1;2KOではこれらの増加は見られなかった。このことより、Cd処理に応じた硫酸イオン吸収の増加は主にSULTR 1;2が担っていることが示された。
 Cd処理により、WTと1;2KOの地上部の硫酸イオン量、含硫化合物量、総硫黄量は増加した。硫黄の化学形態を解析したところ、Cd処理による地上部総硫黄量の増加に最も寄与しているのは硫酸イオンの増加であることがわかった。導管液中の硫酸イオン量はCd処理によって増加していた。これらより、Cd処理によって根から地上部への硫酸イオン輸送が促進されることが明らかとなった。
 地上部への硫酸イオン輸送に働く輸送体としてSULTR2;1やSULTR4が知られる。これらの転写産物量を測定したところ、根においてCd処理により増加しており、これらの輸送体がはたらくことで地上部への硫酸イオン輸送が促進された可能性がある。.
55. 丸山明子, 硫黄栄養の獲得に関する進化的考察
, 第三回 植物の栄養研究会, 2017.09.
56. 牛渡司、光田展隆、丸山明子, 硫酸イオントランスポーターSULTR2;1の遺伝子発現を調節する転写因子の探索, 第三回 植物の栄養研究会, 2017.09.
57. Tomomi Ichinose, Yuzo Yamazaki, Daisuke Miura, Akiko Maruyama-Nakashita, Visualization of glucosinolate distribution by mass spectrometry imaging, ASPB2017, 2017.06, Plants produce diverse secondary metabolites to survive under various stress conditions. Spatiotemporal information of their metabolites within tissue is indispensable for understanding of physiological regulation and function of biological molecules in plants. Matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI)-mass spectrometry imaging (MSI) enables to visualize the distribution of several molecules at high-spatial resolution without any labelling.
In the present study, we investigated the distribution of metabolites present in the internal structure of the leaf by MALDI-MSI. Highly sensitive MSI for visualizing more global endogenous metabolites requires an optimal sample preparation procedure including matrix application and tissue processing in plant. Removing the epidermis is an essential factor to detect the metabolites within the mesophyll in leaves, since cuticles in higher plant leaves work as the barrier for direct MSI of internal metabolites.
We attempted to remove off the upper epidermis and palisade mesophyll from the surface layer of the leaf. For matrix application, we used sublimation with recrystallization method. By removing the surface layer, we succeeded to visualize the specific distribution of several types of indole and aliphatic glucosinolates in spongy mesophyll layer with high spatial resolution, which may be due to the improvement of metabolite-matrix co-crytstallization in the inner region of the leaf .
Herein, we succeeded to simultaneously visualize the distribution of a wide variety of glucosinolates and other endogenous metabolites in spongy mesophyll layer with their unique accumulation profiles. This result indicates that MALDI-MSI enabled us to detect local metabolic responses to various growth conditions. We concluded that successful MSI provides significant clues for elucidating the biosynthetic and degradation pathway of glucosinolates in Arabidopsis.
.
58. Akiko Maruyama-Nakashita, Sulfur deficiency responses in plants: Regulation of sulfate transport and Trade-off of the primary and secondary sulfur metabolism in Arabidopsis
, 2016.09.
59. 丸山 明子, 草島 美幸, Tamara Gigolashvili, 小西 智一, 仲下 英雄, SDI1 inhibits aliphatic GSL biosynthesis through the interaction with MYB28, 第58回日本植物生理学会, 2017.03.
60. 丸山 明子, 植物の硫黄同化・代謝系とその制御, 日本生化学会, 2016.09, 硫黄は生物にとって必須多量元素の一つであり、生命の維持にはアミノ酸であるメチオニンやシステインを含む様々な有機硫黄化合物が必要である。植物は環境中の硫酸イオンを還元し、有機硫黄化合物を生合成する同化経路を持つ。動物は無機硫黄を還元する経路を持たず、生存に必要な有機硫黄源を植物から得ているため、自然界の硫黄循環に果たす植物の役割は大きい。一方、環境中の硫酸イオン量は、作物の生産性や質にも大きく影響する。植物由来の含硫化合物には、酸化還元物質や補酵素類、病害虫への忌避物質や医薬として有用なものも多い。このような背景は、植物の硫黄同化・代謝とその調節機構の解明が、作物の生産性向上、食を通した人間の健康増進、硫黄が原因となる環境問題の解決、につながることを示している。
 植物が吸収した硫酸イオンは、ATPにより活性化された後、数段階の還元反応を経て硫化物イオンとなり、システインへと同化される。この過程は、様々な代謝物や環境要因により調節されている。低硫黄条件(-S)下におかれた植物では、硫酸イオン輸送体や同化に働く酵素遺伝子の発現が上昇する。また、-S下におかれたアブラナ科植物では、含硫二次代謝物質グルコシノレートの生合成が抑制され、分解が促進される。これらの応答は、植物が-S下での生存を維持するため、生存に必須な一次代謝系へと硫黄を優先的に分配する適応機構であると考えられる。しかし、環境中の硫黄栄養の変化からこれらの応答に至る情報伝達機構については不明な点が多く残されている。
 演者らは、-Sに応じた情報伝達機構の解明を目指し、-Sに応じた遺伝子発現制御機構およびこの過程で働く情報伝達因子の同定に取り組んできた。これまでに、いくつかの硫酸イオン輸送体について、硫黄栄養応答性シス因子を見出すとともに、−Sに応じた遺伝子発現変化を包括的に担う転写因子SLIM1を発見した。本講演では、最近の知見を交えて植物における硫黄同化・代謝の調節機構を概説するとともに、今後の解明が待たれる新たな疑問点について議論したい。.
61. 牧野宏美, 前田祐華, 上土井優貴, 陶山明子, 石崎公庸, 石田咲子, 西浜竜一, 河内孝之, 平山隆志, 丸山 明子, ゼニゴケEILが硫黄栄養応答に果たす役割, 日本土壌肥料学会2016年度佐賀大会, 2016.09.
62. 山口千仁, 上土井優希, 丸山 明子, EIN3とのドメイン置換によるSLIM1機能ドメインの探索:エチレン応答か硫黄栄養応答か, 日本土壌肥料学会2016年度佐賀大会, 2016.09.
63. 丸山 明子, 植物を用いた環境中セレン酸・クロム酸の検出系, 日本土壌肥料学会2016年度佐賀大会, 2016.09.
64. Akiko Maruyama-Nakashita, Detection and Quantification of Selenate and Chromate Using Sulfur-Responsive Regions of Sulfate Transporters
, The 5th SULPHYTON WORKSHOP, 2016.09.
65. Akiko Maruyama-Nakashita, Sulfur deficiency response in plants: Trade-off of the primary and secondary sulfur metabolism , The 5th SULPHYTON WORKSHOP, 2016.09.
66. Chisato Yamaguchi, Yuki Takimoto, Naoko Ohkama-Ohtsu, Akiko Hokura, Takuro Shinano, Toshiki Nakamura, Akiko Suyama, Akiko Maruyama-Nakashita, Effects of Cadmium Treatment on the Uptake and Translocation of Sulfate in Arabidopsis thaliana, The 5th SULPHYTON WORKSHOP, 2016.09.
67. 丸山 明子, 硫黄栄養の変化に応じた植物の硫黄同化と代謝の調節機構, 第二回 植物の栄養研究会, 2016.09.
68. Akiko Maruyama-Nakashita, Akiko Watanabe-Takahashi, Eri Inoue, Tomoyuki Yamaya, Kazuki Saito, Hideki Takahashi, Sulfur-Responsive Elements in 3’-Non-Transcribed Region of SULFATE TRANSPORTER 2;1 : Essential Role in Transcriptional Regulation, Sulfate Uptake and Translocation in Arabidopsis Roots under Sulfur-Deficient Conditions., The 27th International Conference on Arabidopsis Research, 2016.07.
69. Chisato Yamaguchi, Yuki Takimoto, Akiko Hokura, Naoko Ohkama-Ohtsu, Takuro Shinano, Akiko Suyama, Akiko Maruyama-Nakashita, Effects of Cadmium Treatment on Uptake and Translocation of Sulfate in Arabidopsis thaliana
, The 27th International Conference on Arabidopsis Research, 2016.07.
70. 丸山 明子, 硫黄栄養応答の転写制御機構, 日本土壌肥料学会2015年度京都大会, 2015.09.
71. 丸山 明子, SULTR2;1遺伝子下流域の生理的な役割:硫酸イオン吸収と移行の促進にとどまらない何か, 日本土壌肥料学会2015年度京都大会, 2015.09.
72. 山口千仁, 陶山明子, 瀧本裕希, 大鎌直子, 信濃卓郎, 保倉明子, 丸山 明子, カドミウム処理による植物体内の硫黄分配の変化, 日本土壌肥料学会2015年度京都大会, 2015.09.
73. 丸山 明子, 陶山 明子, 硫酸イオントランスポーターSULTR2;1の遺伝子下流域を用いた植物組換え遺伝子の発現制御
, 第33回日本植物細胞分子生物学会(東京)大会, 2015.08.
74. Akiko Maruyama-Nakashita, Yuki Takimoto, Eri Inoue, Kazuki Saito, Hideki Takahashi, Detection and Quantification of Selenate and Chromate Using Sulfur-Responsive Regions of Sulfate Transporters, 13th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements, ICOBTE 2015 FUKUOKA, 2015.07.
75. Chisato Yamaguchi, Yuki Takimoto, Takuro Shinano, Akiko Hokura, Akiko Maruyama-Nakashita, Effects of Cadmium Treatment on Uptake and Translocation of Sulfate in Arabidopsis thaliana, 13th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements, ICOBTE 2015 FUKUOKA, 2015.07.
76. 山口 千仁, 中村有美子, 髙橋秀樹, 丸山 明子, 硫黄栄養の応答欠損変異株の解析
−新規硫黄栄養応答制御因子の単離を目指して−
, 2014 年度日本土壌肥料学会九州支部春季例会, 2014.04.
77. 丸山 明子, 髙橋晶子, 井上恵理, 山谷知行, 斉藤和季, 髙橋秀樹, 硫酸イオントランスポーターSULTR2;1の硫黄欠乏応答に働くシス配列
-遺伝子下流域による転写制御と地上部への硫酸イオン輸送に果たす役割-
, 2014 年度日本土壌肥料学会九州支部春季例会, 2014.04.
78. 牧野宏美, 前田祐華, 上土井優貴, 陶山明子, 石崎公庸, 石田咲子, 西浜竜一, 河内孝之, 平山隆志, 丸山 明子, ゼニゴケEILがエチレンおよび硫黄栄養応答に果たす役割, 第56回日本植物生理学会, 2015.03.
79. 丸山 明子, 高宗万希子, 笹崎容子, 峠隆之, 斉藤和季, 髙橋秀樹, SDIは含硫化合物グルコシノレートの生合成を抑制する, 第56回日本植物生理学会, 2015.03.
80. Akiko Maruyama-Nakashita, Hiromi Makino, Akiko Suyama, Ryuichi Nishihama, Kimitsune Ishizaki, Takayuki Kohchi, Sulfate transporters in Marchantia polymorpha: Molecular species and the responses to sulfur nutrition, Marchantia Workshop 2014, 2014.12.
81. Hiromi Makino, Yuka Maeda, Yuuki Jodoi, Akiko Suyama, Sakiko Ishida, Akiko Maruyama-Nakashita, Kimitsune Ishizaki, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi, Functional analysis of MpEIL in relation to ethylene and sulfur nutrition response, Marchantia Workshop 2014, 2014.12.
82. 中村 俊貴, 陶山 明子, 信濃 卓郎, 丸山 明子, 硫黄栄養条件に応じたSULTR2:1転写産物量の変化が植物体内の硫酸イオン分配に果たす役割, 日本土壌肥料学会 2014 年度東京大会, 2014.09.
83. 丸山 明子, 高宗 万希子, 笹崎 容子, 峠 隆之, 濱野 幸栄子, 奥尾  由紀子, 岩谷  千尋, 斉藤 和季, 髙橋 秀樹, 硫黄二次代謝系の抑制因子RMGの発見, 日本土壌肥料学会 2014 年度東京大会, 2014.09.
84. 丸山 明子, Makiko Takamune, Yuki Kimura, Yumiko Nakamura, Kazuki Saito, Hideki Takahashi, A novel cis-acting element and transcription factor involved in the induction of SULTR1;2 expression and sulfate uptake activity under sulfur limitation in Arabidopsis roots, 9th International Workshop SULFUR METABOLISM IN PLANTS, 2014.04, Background:
When plants become sulfur deficient (-S), they increase sulfate uptake capacity as one of the acclimation processes. In Arabidopsis, the transcript level of SULTR1;2, a high-affinity sulfate transporter facilitates sulfate uptake from the environment, is highly induced under –S condition (1, 2). The –S response of SULTR1;2 is controlled by SLIM1 transcription factor (3). To determine the how sulfate uptake activity is induced by -S, we tried to identify the cis-acting element and transcription factors involved in the –S-response of SULTR1;2.

Methods:
SULTR1;2 promoter region was dissected by deletion and base substitution analysis in transgenic Arabidopsis using luciferase as a reporter. Luciferase activities in the roots of transgenic plants grown under sulfur sufficient (+S) and –S conditions were analyzed and the regions indispensable for the –S response were determined.
WRKY transcription factors which transcript levels were induced by –S in SLIM1-dependent manner were collected using microarray data (3). Transcript levels of SULTR1;2 and sulfate uptake activity were analyzed as described in 3.

Results:
The results of deletion analysis indicated that –S-responsive expression of SULTR1;2 requires the regions from –371 to –360 and –328 to –323. The –371/–360 region contained a WRKY binding sequence (TGAC), and the -328/-323 region contained a SEF4 motif (AAAAAT), respectively.
There were 3 WRKY transcription factors which transcript levels were induced by –S in wild-type plants but not in slim1 mutants. Then we isolated T-DNA insertion mutants of the 3 WRKYs, and analyzed SULTR1;2 expression and sulfate uptake activity under +S and –S conditions. Significant down-regulation was observed in a mutant under –S condition, suggesting the involvement of the WRKY transcription factor in –S-inducible expression of SULTR1;2 and sulfate uptake.

Conclusion
A novel cis-acting element and a WRKY transcription factor involved in –S response of SULTR1;2 was determined.

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 植物の硫黄同化は、環境中からの硫酸イオンの吸収に始まる。吸収された硫酸イオンは、その後、数段階の反応により硫化物イオンへと還元され、システインへと同化される。低硫黄条件(-S)下におかれた植物では、硫酸イオンの吸収および同化に働くいくつかの酵素遺伝子の発現が上昇する。シロイヌナズナにおいては、2種の高親和型硫酸イオントランスポーターSULTR1;1、SULTR1;2が根からの硫酸イオン吸収を担っており、これらの転写産物量は-S下において著しく上昇する。シロイヌナズナが-Sにさらされると、硫黄同化系が促進されるとともに、アブラナ科植物に蓄積する含硫二次代謝物質グルコシノレートの生合成が抑制され、分解が促進される。
 この-Sへの応答に関わる情報伝達系を解明するために、SULTR1;2 promoter-GFP植物(PSULTR1;2-GFP)を親株とした硫黄栄養応答欠損変異株の探索を行った。得られた変異株の一つsulfur limitation1 (slim1) では、-S下でのGFPおよびSULTR1;2の蓄積が認められず、-S条件に応じた遺伝子発現変化の大部分が認められなかった。slim1では、-S下におけるシステインやグルタチオンの濃度が野生型株よりも低く、また、野生型株で認められる-Sによるグルコシノレート量の減少が起きず、グルコシノレート量は硫黄十分条件下と同じレベルに維持されていた。さらにslim1では、-S下における成長が抑制された。SLIM1は、EILファミリーに属する機能未知の転写因子EIL3(ethylene insensitive3 like3)と一致した。以上の結果は、SLIM1が-Sに応じて硫黄同化・代謝の調節に中心的な役割を担い、SLIM1を必要とする代謝変換が-S下での植物の生存に重要な役割を果たすことを示している。
 このように、植物は環境中の硫黄濃度に応じて、積極的に硫黄の同化と代謝を調節している。今後、SLIM1の機能発現機構や他の変異株の解析を通じて、硫黄栄養の感知から硫黄同化・代謝の調節にいたる分子機構を解明するとともに、これらの知見を活かした応用研究に着手していきたいと考えている。

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86. 中村俊貴, 丸山 明子, 硫酸イオントランスポーターSULTR2;1の機能とその発現調節機構・細胞内局在の関連, 第55回日本植物生理学会, 2014.03, [URL], シロイヌナズナの低親和型硫酸イオントランスポーターSULTR2;1は、地上部では師部および木部柔細胞で、地下部においては内鞘と木部柔細胞で発現する。これまでに、地上部における新しい葉への転流に、地下部においてはSULTR3;5と協調して木部柔細胞への取り込みに働くことが示唆されている。SULTR2;1の根における遺伝子発現は環境中の硫酸イオン濃度の減少(-S)に応答して増加し、地上部では逆に減少する。地上部での減少は-Sで誘導されるマイクロRNA(miR395)により、根での上昇は3’領域依存的な発現上昇によることが報告されているが、その生理的な意義はよく分かっていない。SULTR2;1 の mRNA 上では、1 番目の ATG(ATG1)に続いて強力なパリンドローム配列と miR395 標的配列が並び、その直後に ATG1 と読み枠を同じくする3つの ATG(ATG2,3,4)が並ぶ。ATG1 からの翻訳産物は細胞膜に、ATG2,3,4からの翻訳産物は葉緑体に局在すると予測される。つまり、翻訳開始点によって、SULTR2;1の細胞内局在部位が変わる可能性がある。
 そこで、SULTR2;1の植物体内での働きを明らかにすることを目的として、地上部・地下部での-Sによる発現調節が起こらない形質転換植物を作製し、その表現型を解析している。また、SULTR2;1の翻訳開始点と細胞内局在部位、硫酸イオン吸収活性を解析している。本発表では、これらの結果について報告する。
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87. 丸山 明子, 山口千仁, 中村有美子, 高橋秀樹, 硫酸イオントランスポーターSULTR1;2の発現を指標とした硫黄栄養応答欠損変異株の探索と表現型の解析, 日本土壌肥料学会2013年度名古屋大会, 2013.09, 硫黄は植物の生存に必須な多量元素であり、その供給量及び同化能は植物の生育や発達に大きく影響する。硫黄欠乏下(−S)では、植物体内では硫黄同化系で働く酵素群の遺伝子発現および活性が上昇し、−Sでの効率的な硫黄同化、植物の生存が可能になる。−Sで発現が上昇する硫酸イオントランスポーターSULTR1;2のプロモーターの制御下にGFPを発現する形質転換体植物では、−SによりGFPの蓄積が起こる。この植物にEMS処理を施したM2種子を用いて、−SでGFPの蓄積が起こらない硫黄栄養応答欠損変異株を選抜した。これらの変異株から、硫黄栄養に応答した遺伝子発現変化の多くを制御する転写因子SLIM1が同定された。本研究では、これらのうち、SLIM1に変異がない4系統A2, B1, D2, D4について、表現型の解析を行った。各変異株を0, 15, 30, 1500µMの硫酸イオンを添加した培地で成育させたところ、いずれも−Sに応答したSULTR1;2の発現上昇が低減していた。A2, B1では0µMの条件でも野生型株との差が認められたのに対し、D2, D4では15, 30µMでのみ差が認められ、応答欠損の度合いが異なっていた。また、根の長さや地上部の生重量、硫黄関連代謝物の蓄積などにおいも変異株間の違いが認められた。現在、変異の原因遺伝子の同定を試みている。.
88. 丸山 明子, 山口千仁, 林 純一, 中村有美子, 高橋秀樹, 硫酸イオントランスポーターの硫黄欠乏による発現誘導を指標とした硫黄栄養応答欠損変異株の探索と表現型の解析, 第8回トランスポーター研究会年会, 2013.06, 硫黄は植物の生存に必須な多量元素であり、その供給量及び同化能は植物の生育や発達に大きく影響する。硫黄欠乏下(−S)では、植物体内では硫黄同化系で働く酵素群の遺伝子発現および活性が上昇し、−Sでの効率的な硫黄同化、植物の生存が可能になる。−Sで発現が上昇する硫酸イオントランスポーターSULTR1;2のプロモーターの制御下にGFPを発現する形質転換体植物では、−SによりGFPの蓄積が起こる。この植物にEMS処理を施したM2種子を用いて、−SでGFPの蓄積が起こらない硫黄栄養応答欠損変異株を選抜した。これらの変異株から、硫黄栄養に応答した遺伝子発現変化の多くを制御する転写因子SLIM1が同定された。本研究では、これらのうち、SLIM1に変異がない4系統A2, B1, D2, D4について、表現型の解析を行った。
 A2, B1, D2, D4の各変異株を0, 15, 30, 1500µMの硫酸イオンを添加した培地で成育させたところ、いずれも−Sに応答したSULTR1;2の発現上昇の程度が減じていた。A2, B1では0µMの条件でも野生型株との差が認められたのに対し、D2, D4では15, 30µMでのみ差が認められ、応答欠損の度合いが異なっていた。また、根の長さや地上部の生重量、硫黄関連代謝物の蓄積などにおいも変異株間の違いが認められた。現在、変異の原因遺伝子の同定を試みている。
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