業績情報

• A tonoplast-localized magnesium transporter is crucial for stomatal opening in Arabidopsis under high Mg2+ conditions.　　　　　　　　　　　　　　　
  Shin-Ichiro Inoue; Maki Hayashi; Sheng Huang; Kengo Yokosho; Eiji Gotoh; Shuka Ikematsu; Masaki Okumura; Takamasa Suzuki; Takumi Kamura; Toshinori Kinoshita; Jian Feng Ma
  The New phytologist, 号：236, 開始ページ：864, 終了ページ：877, 2022年07月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］, ［国際誌］
  Plant stomata play an important role in CO2 uptake for photosynthesis and transpiration, but the mechanisms underlying stomatal opening and closing under changing environmental conditions are still not completely understood. Through large-scale genetic screening, we isolated an Arabidopsis mutant (closed stomata2 (cst2)) that is defective in stomatal opening. We cloned the causal gene (MGR1/CST2) and functionally characterized this gene. The mutant phenotype was caused by a mutation in a gene encoding an unknown protein with similarities to the human magnesium (Mg2+ ) efflux transporter ACDP/CNNM. MGR1/CST2 was localized to the tonoplast and showed transport activity for Mg2+ . This protein was constitutively and highly expressed in guard cells. Knockout of this gene resulted in stomatal closing, decreased photosynthesis and growth retardation, especially under high Mg2+ conditions, while overexpression of this gene increased stomatal opening and tolerance to high Mg2+ concentrations. Furthermore, guard cell-specific expression of MGR1/CST2 in the mutant partially restored its stomatal opening. Our results indicate that MGR1/CST2 expression in the leaf guard cells plays an important role in maintaining cytosolic Mg2+ concentrations through sequestering Mg2+ into vacuoles, which is required for stomatal opening, especially under high Mg2+ conditions.
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1111/nph.18410
  DOI ID：10.1111/nph.18410, PubMed ID：35976788
• Type 2C protein phosphatase clade D family members dephosphorylate guard cell plasma membrane H+-ATPase
  Mitsumasa Akiyama; Hodaka Sugimoto; Shin-ichiro Inoue; Yohei Takahashi; Maki Hayashi; Yuki Hayashi; Miya Mizutani; Takumi Ogawa; Daichi Kinoshita; Eigo Ando; Meeyeon Park; William M Gray; Toshinori Kinoshita
  Plant Physiology, 巻：188, 号：4, 開始ページ：2228, 終了ページ：2240, 2022年03月, ［査読有り］
  Abstract
  
  Plasma membrane (PM) H+-ATPase in guard cells is activated by phosphorylation of the penultimate residue, threonine (Thr), in response to blue and red light, promoting stomatal opening. Previous in vitro biochemical investigation suggested that Mg2+- and Mn2+-dependent membrane-localized type 2C protein phosphatase (PP2C)-like activity mediates the dephosphorylation of PM H+-ATPase in guard cells. PP2C clade D (PP2C.D) was later demonstrated to be involved in PM H+-ATPase dephosphorylation during auxin-induced cell expansion in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). However, it is unclear whether PP2C.D phosphatases are involved in PM H+-ATPase dephosphorylation in guard cells. Transient expression experiments using Arabidopsis mesophyll cell protoplasts revealed that all PP2C.D isoforms dephosphorylate the endogenous PM H+-ATPase. We further analyzed PP2C.D6/8/9, which display higher expression levels than other isoforms in guard cells, observing that pp2c.d6, pp2c.d8, and pp2c.d9 single mutants showed similar light-induced stomatal opening and phosphorylation status of PM H+-ATPase in guard cells as Col-0. In contrast, the pp2c.d6/9 double mutant displayed wider stomatal apertures and greater PM H+-ATPase phosphorylation in response to blue light, but delayed dephosphorylation of PM H+-ATPase in guard cells; the pp2c.d6/8/9 triple mutant showed similar phenotypes to those of the pp2c.d6/9 double mutant. Taken together, these results indicate that PP2C.D6 and PP2C.D9 redundantly mediate PM H+-ATPase dephosphorylation in guard cells. Curiously, unlike auxin-induced cell expansion in seedlings, auxin had no effect on the phosphorylation status of PM H+-ATPase in guard cells.
  Oxford University Press (OUP), 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1093/plphys/kiab571
  DOI ID：10.1093/plphys/kiab571, ISSN：0032-0889, eISSN：1532-2548
• Phototropin 2 contributes to the chloroplast avoidance response at the chloroplast-plasma membrane interface.　　　　　　　　　　　　　　　
  Kazuhiro Ishishita; Takeshi Higa; Hidekazu Tanaka; Shin-Ichiro Inoue; Aeri Chung; Tomokazu Ushijima; Tomonao Matsushita; Toshinori Kinoshita; Masato Nakai; Masamitsu Wada; Noriyuki Suetsugu; Eiji Gotoh
  Plant physiology, 2020年03月, ［査読有り］, ［国際誌］
  Blue-light-induced chloroplasts movements play an important role in maximizing light utilization for photosynthesis in plants. Under a weak light condition, chloroplasts accumulate to the cell surface to capture light efficiently (chloroplast accumulation response). Conversely, chloroplasts escape from strong light and move to the side wall to reduce photodamage (chloroplast avoidance response). The blue light receptor phototropin (phot) regulates these chloroplast movements and optimizes leaf photosynthesis by controlling other responses as well as chloroplast movements. Seed plants such as Arabidopsis thaliana have the phototropins phot1 and phot2. They redundantly mediate phototropism, stomatal opening, leaf flattening, and the chloroplast accumulation response. However, the chloroplast avoidance response is induced by strong blue light and regulated primarily by phot2. Phototropins are localized mainly on the plasma membrane. However, a substantial amount of phot2 resides on the chloroplast outer envelope. Therefore, differentially localized phot2 might have different functions. To determine the functions of plasma membrane- and chloroplast envelope-localized phot2, we tethered it to these structures with their respective targeting signals. Plasma membrane-localized phot2 regulated phototropism, leaf flattening, stomatal opening, and chloroplast movements. Chloroplast envelope-localized phot2 failed to mediate phototropism, leaf flattening, and the chloroplast accumulation response but partially regulated the chloroplast avoidance response and stomatal opening. Based on the present and previous findings, we propose that phot2 localized at the interface between the plasma membrane and the chloroplasts is required for the chloroplast avoidance response and possibly for stomatal opening as well.
  英語
  DOI：https://doi.org/10.1104/pp.20.00059
  DOI ID：10.1104/pp.20.00059, PubMed ID：32193212
• Raf-like kinases CBC1 and CBC2 negatively regulate stomatal opening by negatively regulating plasma membrane H+-ATPase phosphorylation in Arabidopsis.　　　　　　　　　　　　　　　
  Maki Hayashi; Hodaka Sugimoto; Hirotaka Takahashi; Motoaki Seki; Kazuo Shinozaki; Tatsuya Sawasaki; Toshinori Kinoshita; Shin-Ichiro Inoue
  Photochemical & photobiological sciences : Official journal of the European Photochemistry Association and the European Society for Photobiology, 巻：19, 号：1, 開始ページ：88, 終了ページ：98, 2020年01月, ［査読有り］, ［責任著者］, ［国際誌］
  Stomatal pores, which are surrounded by pairs of guard cells in the plant epidermis, regulate gas exchange between plants and the atmosphere, thereby controlling photosynthesis and transpiration. Blue light works as a signal to guard cells, to induce intracellular signaling and open stomata. Blue light receptor phototropins (phots) are activated by blue light; phot-mediated signals promote plasma membrane (PM) H+-ATPase activity via C-terminal Thr phosphorylation, serving as the driving force for stomatal opening in guard cells. However, the details of this signaling process are not fully understood. In this study, through an in vitro screening of phot-interacting protein kinases, we obtained the CBC1 and CBC2 that had been reported as signal transducers in stomatal opening. Promoter activities of CBC1 and CBC2 indicated that both genes were expressed in guard cells. Single and double knockout mutants of CBC1 and CBC2 showed no lesions in the context of phot-mediated phototropism, chloroplast movement, or leaf flattening. In contrast, the cbc1cbc2 double mutant showed larger stomatal opening under both dark and blue light conditions. Interestingly, the level of phosphorylation of C-terminal Thr of PM H+-ATPase was higher in double mutant guard cells. The larger stomatal openings of the double mutant were effectively suppressed by the phytohormone abscisic acid (ABA). CBC1 and CBC2 interacted with BLUS1 and PM H+-ATPase in vitro. From these results, we conclude that CBC1 and CBC2 act as negative regulators of stomatal opening, probably via inhibition of PM H+-ATPase activity.
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1039/c9pp00329k
  DOI ID：10.1039/c9pp00329k, PubMed ID：31904040
• Brassinosteroid Induces Phosphorylation of the Plasma Membrane H+-ATPase during Hypocotyl Elongation in Arabidopsis thaliana.　　　　　　　　　　　　　　　
  Anzu Minami; Koji Takahashi; Shin-Ichiro Inoue; Yasuomi Tada; Toshinori Kinoshita
  Plant & cell physiology, 巻：60, 号：5, 開始ページ：935, 終了ページ：944, 2019年05月, ［査読有り］, ［国内誌］
  Brassinosteroids (BRs) are steroid phytohormones that regulate plant growth and development, and promote cell elongation at least in part via the acid-growth process. BRs have been suggested to induce cell elongation by the activating plasma membrane (PM) H+-ATPase. However, the mechanism by which BRs activate PM H+-ATPase has not been clarified. In this study, we investigated the effects of BR on hypocotyl elongation and the phosphorylation status of a penultimate residue, threonine, of PM H+-ATPase, which affects the activation, in the etiolated seedlings of Arabidopsis thaliana. Brassinolide (BL), an active endogenous BR, induced hypocotyl elongation, phosphorylation of the penultimate, threonine residue of PM H+-ATPase, and binding of the 14-3-3 protein to PM H+-ATPase in the endogenous BR-depleted seedlings. Changes in both BL-induced elongation and phosphorylation of PM H+-ATPase showed similar concentration dependency. BL did not induce phosphorylation of PM H+-ATPase in the BR receptor mutant bri1-6. In contrast, bikinin, a specific inhibitor of BIN2 that acts as a negative regulator of BR signaling, induced its phosphorylation. Furthermore, BL accumulated the transcripts of SMALL AUXIN UP RNA 9 (SAUR9) and SAUR19, which suppress dephosphorylation of the PM H+-ATPase penultimate residue by inhibiting D-clade type 2C protein phosphatase in the hypocotyls of etiolated seedlings. From these results, we conclude that BL-induced phosphorylation of PM H+-ATPase penultimate residue is mediated via the BRI1-BIN2 signaling pathway, together with the accumulation of SAURs during hypocotyl elongation.
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1093/pcp/pcz005
  DOI ID：10.1093/pcp/pcz005, PubMed ID：30649552
• Excess Pyrophosphate within Guard Cells Delays Stomatal Closure　　　　　　　　　　　　　　　
  Asaoka M; Inoue S; Gunji S; Kinoshita T; Maeshima M
  Plant & Cell Physiology, 巻：60, 号：4, 開始ページ：875, 終了ページ：887, 2019年04月, ［査読有り］, ［国内誌］
  A variety of cellular metabolic reactions generate inorganic pyrophosphate (PPi) as an ATP hydrolysis byproduct. The vacuolar H+-translocating pyrophosphatase (H+-PPase) loss-of-function fugu5 mutant is susceptible to drought and displays pleotropic postgerminative growth defects due to excess PPi. It was recently reported that stomatal closure after abscisic acid (ABA) treatment is delayed in vhp1-1, a fugu5 allele. In contrast, we found that specific removal of PPi rescued all of the above fugu5 developmental and growth defects. Hence, we speculated that excess PPi itself, rather than vacuolar acidification, might delay stomatal closure. To test this hypothesis, we constructed transgenic plants expressing the yeast IPP1 gene (encoding a cytosolic pyrophosphatase) driven by a guard cell-specific promoter (pGC1::IPP1) in the fugu5 background. Our measurements confirmed stomatal closure defects in fugu5, further supporting a role for H+-PPase in stomatal functioning. Importantly, while pGC1::IPP1 transgenics morphologically mimicked fugu5, stomatal closure was restored in response to ABA and darkness. Quantification of water loss revealed that fugu5 stomata were almost completely insensitive to ABA. In addition, growth of pGC1::IPP1 plants was promoted compared to fugu5 throughout their life; however, it did not reach the wild type level. fugu5 also displayed an increased stomatal index, in violation of the one-cell-spacing rule, and phenotypes recovered upon removal of PPi by pAVP1::IPP1 (FUGU5, VHP1 and AVP1 are the same gene encoding H+-PPase), but not in the pGC1::IPP1 line. Taken together, these results clearly support our hypothesis that dysfunction in stomata is triggered by excess PPi within guard cells, probably via perturbed guard cell metabolism.
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1093/pcp/pcz002
  DOI ID：10.1093/pcp/pcz002, PubMed ID：30649470
• Stomatal response to blue light in crassulacean acid metabolism plants Kalanchoe pinnata and Kalanchoe daigremontiana　　　　　　　　　　　　　　　
  Gotoh E; Oiwamoto K; Inoue S; Shimazaki K; Doi M
  Journal of Experimental Botany, 巻：70, 号：4, 開始ページ：1367, 終了ページ：1374, 2019年01月, ［査読有り］, ［責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Insights into Land Plant Evolution Garnered from the Marchantia polymorpha Genome.　　　　　　　　　　　　　　　
  John L Bowman; Takayuki Kohchi; Katsuyuki T Yamato; Jerry Jenkins; Shengqiang Shu; Kimitsune Ishizaki; Shohei Yamaoka; Ryuichi Nishihama; Yasukazu Nakamura; Frédéric Berger; Catherine Adam; Shiori Sugamata Aki; Felix Althoff; Takashi Araki; Mario A Arteaga-Vazquez; Sureshkumar Balasubrmanian; Kerrie Barry; Diane Bauer; Christian R Boehm; Liam Briginshaw; Juan Caballero-Perez; Bruno Catarino; Feng Chen; Shota Chiyoda; Mansi Chovatia; Kevin M Davies; Mihails Delmans; Taku Demura; Tom Dierschke; Liam Dolan; Ana E Dorantes-Acosta; D Magnus Eklund; Stevie N Florent; Eduardo Flores-Sandoval; Asao Fujiyama; Hideya Fukuzawa; Bence Galik; Daniel Grimanelli; Jane Grimwood; Ueli Grossniklaus; Takahiro Hamada; Jim Haseloff; Alexander J Hetherington; Asuka Higo; Yuki Hirakawa; Hope N Hundley; Yoko Ikeda; Keisuke Inoue; Shin-Ichiro Inoue; Sakiko Ishida; Qidong Jia; Mitsuru Kakita; Takehiko Kanazawa; Yosuke Kawai; Tomokazu Kawashima; Megan Kennedy; Keita Kinose; Toshinori Kinoshita; Yuji Kohara; Eri Koide; Kenji Komatsu; Sarah Kopischke; Minoru Kubo; Junko Kyozuka; Ulf Lagercrantz; Shih-Shun Lin; Erika Lindquist; Anna M Lipzen; Chia-Wei Lu; Efraín De Luna; Robert A Martienssen; Naoki Minamino; Masaharu Mizutani; Miya Mizutani; Nobuyoshi Mochizuki; Isabel Monte; Rebecca Mosher; Hideki Nagasaki; Hirofumi Nakagami; Satoshi Naramoto; Kazuhiko Nishitani; Misato Ohtani; Takashi Okamoto; Masaki Okumura; Jeremy Phillips; Bernardo Pollak; Anke Reinders; Moritz Rövekamp; Ryosuke Sano; Shinichiro Sawa; Marc W Schmid; Makoto Shirakawa; Roberto Solano; Alexander Spunde; Noriyuki Suetsugu; Sumio Sugano; Akifumi Sugiyama; Rui Sun; Yutaka Suzuki; Mizuki Takenaka; Daisuke Takezawa; Hirokazu Tomogane; Masayuki Tsuzuki; Takashi Ueda; Masaaki Umeda; John M Ward; Yuichiro Watanabe; Kazufumi Yazaki; Ryusuke Yokoyama; Yoshihiro Yoshitake; Izumi Yotsui; Sabine Zachgo; Jeremy Schmutz
  Cell, 巻：171, 号：2, 開始ページ：287, 終了ページ：304, 2017年10月, ［査読有り］, ［国際誌］
  The evolution of land flora transformed the terrestrial environment. Land plants evolved from an ancestral charophycean alga from which they inherited developmental, biochemical, and cell biological attributes. Additional biochemical and physiological adaptations to land, and a life cycle with an alternation between multicellular haploid and diploid generations that facilitated efficient dispersal of desiccation tolerant spores, evolved in the ancestral land plant. We analyzed the genome of the liverwort Marchantia polymorpha, a member of a basal land plant lineage. Relative to charophycean algae, land plant genomes are characterized by genes encoding novel biochemical pathways, new phytohormone signaling pathways (notably auxin), expanded repertoires of signaling pathways, and increased diversity in some transcription factor families. Compared with other sequenced land plants, M. polymorpha exhibits low genetic redundancy in most regulatory pathways, with this portion of its genome resembling that predicted for the ancestral land plant. PAPERCLIP.
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.09.030
  DOI ID：10.1016/j.cell.2017.09.030, PubMed ID：28985561
• Functional characterization of a constitutively active kinase variant of Arabidopsis phototropin 1　　　　　　　　　　　　　　　
  Jan Petersen; Shin-ichiro Inoue; Sharon M. Kelly; Stuart Sullivan; Toshinori Kinoshita; John M. Christie
  JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 巻：292, 号：33, 開始ページ：13843, 終了ページ：13852, 2017年08月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1074/jbc.M117.799643
  DOI ID：10.1074/jbc.M117.799643, ISSN：0021-9258, eISSN：1083-351X, Web of Science ID：WOS:000407942400022
• Blue Light Regulation of Stomatal Opening and the Plasma Membrane H+-ATPase　　　　　　　　　　　　　　　
  Shin-ichiro Inoue; Toshinori Kinoshita
  PLANT PHYSIOLOGY, 巻：174, 号：2, 開始ページ：531, 終了ページ：538, 2017年06月, ［査読有り］, ［招待有り］, ［筆頭著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1104/pp.17.00166
  DOI ID：10.1104/pp.17.00166, ISSN：0032-0889, eISSN：1532-2548, Web of Science ID：WOS:000403152200007
• Brassinosteroid Involvement in Arabidopsis thaliana Stomatal Opening　　　　　　　　　　　　　　　
  Shin-ichiro Inoue; Nozomi Iwashita; Yohei Takahashi; Eiji Gotoh; Eiji Okuma; Maki Hayashi; Ryohei Tabata; Atsushi Takemiya; Yoshiyuki Murata; Michio Doi; Toshinori Kinoshita; Ken-ichiro Shimazaki
  PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 巻：58, 号：6, 開始ページ：1048, 終了ページ：1058, 2017年06月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1093/pcp/pcx049
  DOI ID：10.1093/pcp/pcx049, ISSN：0032-0781, eISSN：1471-9053, Web of Science ID：WOS:000404127900007
• A Raf-like protein kinase BHP mediates blue light-dependent stomatal opening　　　　　　　　　　　　　　　
  Maki Hayashi; Shin-ichiro Inoue; Yoshihisa Ueno; Toshinori Kinoshita
  SCIENTIFIC REPORTS, 巻：7, 開始ページ：45586, 2017年03月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1038/srep45586
  DOI ID：10.1038/srep45586, ISSN：2045-2322, Web of Science ID：WOS:000398950000001
• Auxin Influx Carrier AUX1 Confers Acid Resistance for Arabidopsis Root Elongation Through the Regulation of Plasma Membrane H+-ATPase　　　　　　　　　　　　　　　
  Shin-ichiro Inoue; Koji Takahashi; Hiromi Okumura-Noda; Toshinori Kinoshita
  PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 巻：57, 号：10, 開始ページ：2194, 終了ページ：2201, 2016年10月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1093/pcp/pcw136
  DOI ID：10.1093/pcp/pcw136, ISSN：0032-0781, eISSN：1471-9053, Web of Science ID：WOS:000388374100015
• Photosynthesis activates plasma membrane H+-ATPase via sugar accumulation　　　　　　　　　　　　　　　
  Masaki Okumura; Shin-ichiro Inoue; Keiko Kuwata; Toshinori Kinoshita
  Plant Physiology, 巻：171, 号：1, 開始ページ：580, 終了ページ：589, 2016年05月, ［査読有り］
  American Society of Plant Biologists, 英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1104/pp.16.00355
  DOI ID：10.1104/pp.16.00355, ISSN：1532-2548, PubMed ID：27016447, SCOPUS ID：84964886710
• GOLDEN 2-LIKE transcription factors for chloroplast development affect ozone tolerance through the regulation of stomatal movement　　　　　　　　　　　　　　　
  Yukari Nagatoshi; Nobutaka Mitsuda; Maki Hayashi; Shin-ichiro Inoue; Eiji Okuma; Akihiro Kubo; Yoshiyuki Murata; Mitsunori Seo; Hikaru Saji; Toshinori Kinoshita; Masaru Ohme-Takagi
  PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 巻：113, 号：15, 開始ページ：4218, 終了ページ：4223, 2016年04月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1073/pnas.1513093113
  DOI ID：10.1073/pnas.1513093113, ISSN：0027-8424, ORCID：45477106, Web of Science ID：WOS:000373762400077
• A Flowering Integrator, SOC1, Affects Stomatal Opening in Arabidopsis thaliana　　　　　　　　　　　　　　　
  Yuriko Kimura; Saya Aoki; Eigo Ando; Ayaka Kitatsuji; Aiko Watanabe; Masato Ohnishi; Koji Takahashi; Shin-ichiro Inoue; Norihito Nakamichi; Yosuke Tamada; Toshinori Kinoshita
  PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 巻：56, 号：4, 開始ページ：640, 終了ページ：649, 2015年04月, ［査読有り］, ［招待有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1093/pcp/pcu214
  DOI ID：10.1093/pcp/pcu214, ISSN：0032-0781, eISSN：1471-9053, Web of Science ID：WOS:000354730200007
• In vitro Phosphorylation Assay of Putative Blue-Light Receptor Phototropins Using Microsomal and Plasma-membrane Fractions Prepared from Vallisneria Leaves　　　　　　　　　　　　　　　
  Yuuki Sakai; Shin-ichiro Inoue; Shingo Takagi
  BIO-PROTOCOL, 巻：5, 号：21, 2015年, ［招待有り］
  Bio-Protocol, LLC, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.21769/bioprotoc.1647
  DOI ID：10.21769/bioprotoc.1647, ISSN：2331-8325
• Blue-light-induced rapid chloroplast de-anchoring in Vallisneria epidermal cells　　　　　　　　　　　　　　　
  Yuuki Sakai; Shin-Ichiro Inoue; Akiko Harada; Ken-Ichiro Shimazaki; Shingo Takagi
  JOURNAL OF INTEGRATIVE PLANT BIOLOGY, 巻：57, 号：1, 開始ページ：93, 終了ページ：105, 2015年01月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1111/jipb.12284
  DOI ID：10.1111/jipb.12284, ISSN：1672-9072, eISSN：1744-7909, Web of Science ID：WOS:000347413600010
• Mg-chelatase I subunit 1 and Mg-protoporphyrin IX methyltransferase affect the stomatal aperture in Arabidopsis thaliana　　　　　　　　　　　　　　　
  Masakazu Tomiyama; Shin-ichiro Inoue; Tomo Tsuzuki; Midori Soda; Sayuri Morimoto; Yukiko Okigaki; Takaya Ohishi; Nobuyoshi Mochizuki; Koji Takahashi; Toshinori Kinoshita
  JOURNAL OF PLANT RESEARCH, 巻：127, 号：4, 開始ページ：553, 終了ページ：563, 2014年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1007/s10265-014-0636-0
  DOI ID：10.1007/s10265-014-0636-0, ISSN：0918-9440, eISSN：1618-0860, Web of Science ID：WOS:000338337900009
• Abscisic Acid Suppresses Hypocotyl Elongation by Dephosphorylating Plasma Membrane H+-ATPase in Arabidopsis thaliana　　　　　　　　　　　　　　　
  Yuki Hayashi; Koji Takahashi; Shin-ichiro Inoue; Toshinori Kinoshita
  PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 巻：55, 号：4, 開始ページ：845, 終了ページ：853, 2014年04月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1093/pcp/pcu028
  DOI ID：10.1093/pcp/pcu028, ISSN：0032-0781, eISSN：1471-9053, Web of Science ID：WOS:000334679500018
• Overexpression of plasma membrane H+-ATPase in guard cells promotes light-induced stomatal opening and enhances plant growth　　　　　　　　　　　　　　　
  Yin Wang; Ko Noguchi; Natsuko Ono; Shin-ichiro Inoue; Ichiro Terashima; Toshinori Kinoshita
  PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 巻：111, 号：1, 開始ページ：533, 終了ページ：538, 2014年01月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1073/pnas.1305438111
  DOI ID：10.1073/pnas.1305438111, ISSN：0027-8424, Web of Science ID：WOS:000329350700119
• Overexpression of the Mg-chelatase H subunit in guard cells confers drought tolerance via promotion of stomatal closure in Arabidopsis thaliana　　　　　　　　　　　　　　　
  Tomo Tsuzuki; Koji Takahashi; Masakazu Tomiyama; Shin-Ichiro Inoue; Toshinori Kinoshita
  Frontiers in Plant Science, 巻：4, 開始ページ：440, 2013年10月, ［査読有り］
  Frontiers Research Foundation, 英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00440
  DOI ID：10.3389/fpls.2013.00440, ISSN：1664-462X, SCOPUS ID：84898909058
• TWIN SISTER OF FT, GIGANTEA, and CONSTANS Have a Positive But Indirect Effect on Blue Light-Induced Stomatal Opening in Arabidopsis　　　　　　　　　　　　　　　
  Eigo Ando; Masato Ohnishi; Yin Wang; Tomonao Matsushita; Aiko Watanabe; Yuki Hayashi; Miho Fujii; Jian Feng Ma; Shin-ichiro Inoue; Toshinori Kinoshita
  PLANT PHYSIOLOGY, 巻：162, 号：3, 開始ページ：1529, 終了ページ：1538, 2013年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1104/pp.113.217984
  DOI ID：10.1104/pp.113.217984, ISSN：0032-0889, eISSN：1532-2548, Web of Science ID：WOS:000321325700024
• Role of RPT2 in Leaf Positioning and Flattening and a Possible Inhibition of phot2 Signaling by phot1　　　　　　　　　　　　　　　
  Akiko Harada; Atsushi Takemiya; Shin-ichiro Inoue; Tatsuya Sakai; Ken-ichiro Shimazaki
  PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 巻：54, 号：1, 開始ページ：36, 終了ページ：47, 2013年01月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1093/pcp/pcs094
  DOI ID：10.1093/pcp/pcs094, ISSN：0032-0781, Web of Science ID：WOS:000315218100004
• Characterization of the Plasma Membrane H+-ATPase in the Liverwort Marchantia polymorpha　　　　　　　　　　　　　　　
  Masaki Okumura; Shin-ichiro Inoue; Koji Takahashi; Kimitsune Ishizaki; Takayuki Kohchi; Toshinori Kinoshita
  PLANT PHYSIOLOGY, 巻：159, 号：2, 開始ページ：826, 終了ページ：+, 2012年06月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1104/pp.112.195537
  DOI ID：10.1104/pp.112.195537, ISSN：0032-0889, Web of Science ID：WOS:000304834800024
• Evolutionary appearance of the plasma membrane H+-ATPase containing a penultimate threonine in the bryophyte　　　　　　　　　　　　　　　
  Masaki Okumura; Koji Takahashi; Shin-ichiro Inoue; Toshinori Kinoshita
  Plant Signaling and Behavior, 巻：7, 号：8, 開始ページ：979-982, 2012年, ［査読有り］, ［招待有り］
  Landes Bioscience, 英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.4161/psb.20936
  DOI ID：10.4161/psb.20936, ISSN：1559-2324, PubMed ID：22836495, SCOPUS ID：84864819460
• FLOWERING LOCUS T Regulates Stomatal Opening　　　　　　　　　　　　　　　
  Toshinori Kinoshita; Natsuko Ono; Yuki Hayashi; Sayuri Morimoto; Suguru Nakamura; Midori Soda; Yuma Kato; Masato Ohnishi; Takeshi Nakano; Shin-ichiro Inoue; Ken-ichiro Shimazaki
  CURRENT BIOLOGY, 巻：21, 号：14, 開始ページ：1232, 終了ページ：1238, 2011年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1016/j.cub.2011.06.025
  DOI ID：10.1016/j.cub.2011.06.025, ISSN：0960-9822, eISSN：1879-0445, Web of Science ID：WOS:000293320000026
• Immunohistochemical Detection of Blue Light-Induced Phosphorylation of the Plasma Membrane H+-ATPase in Stomatal Guard Cells　　　　　　　　　　　　　　　
  Maki Hayashi; Shin-ichiro Inoue; Koji Takahashi; Toshinori Kinoshita
  PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 巻：52, 号：7, 開始ページ：1238, 終了ページ：1248, 2011年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1093/pcp/pcr072
  DOI ID：10.1093/pcp/pcr072, ISSN：0032-0781, eISSN：1471-9053, Web of Science ID：WOS:000292837500010
• Mg-chelatase H subunit affects ABA signaling in stomatal guard cells, but is not an ABA receptor in Arabidopsis thaliana　　　　　　　　　　　　　　　
  Tomo Tsuzuki; Koji Takahashi; Shin-ichiro Inoue; Yukiko Okigaki; Masakazu Tomiyama; Mohammad Anowar Hossain; Ken-ichiro Shimazaki; Yoshiyuki Murata; Toshinori Kinoshita
  JOURNAL OF PLANT RESEARCH, 巻：124, 号：4, 開始ページ：527, 終了ページ：538, 2011年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1007/s10265-011-0426-x
  DOI ID：10.1007/s10265-011-0426-x, ISSN：0918-9440, eISSN：1618-0860, Web of Science ID：WOS:000292448700009
• Functional Analyses of the Activation Loop of Phototropin2 in Arabidopsis　　　　　　　　　　　　　　　
  Shin-ichiro Inoue; Tomonao Matsushita; Yuta Tomokiyo; Masaki Matsumoto; Keiichi I. Nakayama; Toshinori Kinoshita; Ken-ichiro Shimazaki
  PLANT PHYSIOLOGY, 巻：156, 号：1, 開始ページ：117, 終了ページ：128, 2011年05月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1104/pp.111.175943
  DOI ID：10.1104/pp.111.175943, ISSN：0032-0889, Web of Science ID：WOS:000290207100010
• Phototropin signaling and stomatal opening as a model case　　　　　　　　　　　　　　　
  Shin-ichiro Inoue; Atsushi Takemiya; Ken-ichiro Shimazaki
  CURRENT OPINION IN PLANT BIOLOGY, 巻：13, 号：5, 開始ページ：587, 終了ページ：593, 2010年10月, ［査読有り］, ［招待有り］, ［筆頭著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1016/j.pbi.2010.09.002
  DOI ID：10.1016/j.pbi.2010.09.002, ISSN：1369-5266, Web of Science ID：WOS:000284658400016
• The Arabidopsis PHYTOCHROME KINASE SUBSTRATE2 Protein Is a Phototropin Signaling Element That Regulates Leaf Flattening and Leaf Positioning　　　　　　　　　　　　　　　
  Matthieu de Carbonnel; Phillip Davis; M. Rob G. Roelfsema; Shin-ichiro Inoue; Isabelle Schepens; Patricia Lariguet; Markus Geisler; Ken-ichiro Shimazaki; Roger Hangarter; Christian Fankhauser
  PLANT PHYSIOLOGY, 巻：152, 号：3, 開始ページ：1391, 終了ページ：1405, 2010年03月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1104/pp.109.150441
  DOI ID：10.1104/pp.109.150441, ISSN：0032-0889, Web of Science ID：WOS:000276329500023
• Blue light-induced autophosphorylation of phototropin is a primary step for signaling　　　　　　　　　　　　　　　
  Shin-ichiro Inoue; Toshinori Kinoshita; Masaki Matsumoto; Keiichi I. Nakayama; Michio Doi; Ken-ichiro Shimazaki
  PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 巻：105, 号：14, 開始ページ：5626, 終了ページ：5631, 2008年04月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1073/pnas.0709189105
  DOI ID：10.1073/pnas.0709189105, ISSN：0027-8424, Web of Science ID：WOS:000254893600061
• Leaf positioning of Arabidopsis in response to blue light　　　　　　　　　　　　　　　
  Shin-ichiro Inoue; Toshinori Kinoshita; Atsushi Takemiya; Michio Doi; Ken-ichiro Shimazaki
  MOLECULAR PLANT, 巻：1, 号：1, 開始ページ：15, 終了ページ：26, 2008年01月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1093/mp/ssm001
  DOI ID：10.1093/mp/ssm001, ISSN：1674-2052, Web of Science ID：WOS:000259068900004
• Possible involvement of phototropins in leaf movement of kidney bean in response to blue light　　　　　　　　　　　　　　　
  S Inoue; T Kinoshita; K Shimazaki
  PLANT PHYSIOLOGY, 巻：138, 号：4, 開始ページ：1994, 終了ページ：2004, 2005年08月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1104/pp.105.062026
  DOI ID：10.1104/pp.105.062026, ISSN：0032-0889, Web of Science ID：WOS:000231206600018
• Biochemical characterization of plasma membrane H+-ATPase activation in guard cell protoplasts of Arabidopsis thaliana in response to blue light　　　　　　　　　　　　　　　
  K Ueno; T Kinoshita; S Inoue; T Emi; K Shimazaki
  PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 巻：46, 号：6, 開始ページ：955, 終了ページ：963, 2005年06月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1093/pcp/pci104
  DOI ID：10.1093/pcp/pci104, ISSN：0032-0781, Web of Science ID：WOS:000230090400015
• Phototropins promote plant growth in response to blue light in low light environments　　　　　　　　　　　　　　　
  A Takemiya; S Inoue; M Doi; T Kinoshita; K Shimazaki
  PLANT CELL, 巻：17, 号：4, 開始ページ：1120, 終了ページ：1127, 2005年04月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1105/tpc.104.030049
  DOI ID：10.1105/tpc.104.030049, ISSN：1040-4651, eISSN：1532-298X, Web of Science ID：WOS:000228375900008

• シロイヌナズナにおける液胞へのマグネシウム輸送調節機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
  井上晋一郎; 林真妃; 黄勝; 横正健剛; 奥村将樹; 木下俊則; 木下俊則; 馬建鋒
  日本土壌肥料学会講演要旨集(Web), 巻：69, 2023年
  ISSN：2424-0575, J-Global ID：202402270862154016
• 植物のMgホメオスタシス維持を調節するイオン輸送体とシグナル伝達機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
  井上晋一郎; 林真妃; HUANG Sheng; 横正健剛; 後藤栄治; 池松朱夏; 奥村将樹; 鈴木孝征; 木下俊則; 木下俊則; 馬建鋒
  トランスポーター研究会年会抄録集, 巻：17th (Web), 2023年
  J-Global ID：202302232810339529
• 植物の光合成と蒸散を調節するMgホメオスタシス維持機構　　　　　　　　　　　　　　　
  井上晋一郎; 林真妃; 奥村将樹; 後藤栄治; 横正健剛; 馬建鋒; 馬建鋒; 木下俊則
  日本土壌肥料学会講演要旨集(Web), 巻：66, 2020年
  ISSN：2424-0575, J-Global ID：202002261207887106
• オオセキショウモにおける青色光受容体フォトトロピンの同定と解析　　　　　　　　　　　　　　　
  酒井友希; 井上晋一郎; 原田明子; 島崎研一郎; 高木慎吾
  日本植物学会大会研究発表記録, 巻：73rd, 2009年
  J-Global ID：200902253834692241
• Blue light mediates normal leaf positioning in Arabidopsis　　　　　　　　　　　　　　　
  Shin-ichiro Inoue; Toshinori Kinoshita; Atsushi Takemiya; Michio Doi; Ken-ichiro Shirnazaki
  巻：48, 開始ページ：S233, 終了ページ：S233, 2007年
  英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
  ISSN：0032-0781, Web of Science ID：WOS:000245922701408
• Phototropins may mediate leaf movement of kidney bean in response to blue light　　　　　　　　　　　　　　　
  S Inoue; T Kinoshita; K Shimazaki
  巻：47, 開始ページ：S207, 終了ページ：S207, 2006年
  英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
  ISSN：0032-0781, Web of Science ID：WOS:000236401401313
• Characterization of the 14-3-3 protein binding to phot1 in Arabidopsis thaliana.　　　　　　　　　　　　　　　
  S Inoue; T Kinoshita; K Shimazaki
  巻：46, 開始ページ：S167, 終了ページ：S167, 2005年
  英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
  ISSN：0032-0781, Web of Science ID：WOS:000228104101172
• Phototropins promote plant growth in low light environment　　　　　　　　　　　　　　　
  A Takemiya; S Inoue; M Doi; T Kinoshita; K Shimazaki
  巻：46, 開始ページ：S86, 終了ページ：S86, 2005年
  英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
  ISSN：0032-0781, Web of Science ID：WOS:000228104100342
• Blue light-dependent binding of a 14-3-3 protein to phot1 in Arabidopsis thaliana.　　　　　　　　　　　　　　　
  S Inoue; T Kinoshita; K Shimazaki
  巻：45, 開始ページ：S84, 終了ページ：S84, 2004年
  英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
  ISSN：0032-0781, Web of Science ID：WOS:000220592700333

• 化学と生物　　　　　　　　　　　　　　　
  井上 晋一郎, ［単著］, 植物の気孔開口を制御するイオン輸送 〜マグネシウム輸送のかかわり〜
  公益財団法人 日本農芸化学会, 2024年10月
• アグリバイオ　　　　　　　　　　　　　　　
  井上 晋一郎, ［単著］, マグネシウム輸送による気孔開口の分子メカニズムの研究
  北隆館, 2023年

• 2024年07月 - 現在
  生体制御学, 埼玉大学
• 2024年06月 - 現在
  基礎生体制御学実験, 埼玉大学
• 2024年04月 - 現在
  適応形態学演習, 埼玉大学
• 2024年04月 - 現在
  植物生理学輪講, 埼玉大学
• 2024年04月 - 現在
  生体制御学実験, 埼玉大学
• 2021年 - 現在
  基礎生物学演習 I, 名古屋大学
• 2022年 - 2022年
  現代の生命科学, 名古屋大学
• 全学教養科目 基礎生物学実習 (1年生), 名古屋大学
• 生命理学科 学生実習（2年生）, 名古屋大学
• 生命理学科 学生実習（3年生）, 名古屋大学
• 基礎セミナー, 名古屋大学
• 生物学入門, 名古屋大学

• 2023年05月 - 現在, トランスポーター研究会
• 2021年09月 - 現在, 植物の栄養研究会
• 2020年 - 現在, 日本土壌肥料学会
• 2005年09月 - 現在, 日本植物学会
• 2002年12月 - 現在, 日本植物生理学会

• マグネシウムイオンによる新奇気孔開口誘導機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
  公益財団法人大隅基礎科学創成財団, 基礎科学(一般)研究助成, 2022年11月 - 2024年10月
  名古屋大学-埼玉大学, 研究代表者
• 植物の環境応答を調節する新規マグネシウム輸送体の同定と輸送制御機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 新学術領域研究(研究領域提案型), 2022年04月01日 - 2024年03月31日
  井上 晋一郎, 名古屋大学
  配分額（総額）：5720000, 配分額（直接経費）：4400000, 配分額（間接経費）：1320000
  課題番号：22H04805
• 気孔の開口を駆動する細胞膜プロトンポンプの活性調節機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 2020年04月01日 - 2023年03月31日
  井上 晋一郎, 名古屋大学
  配分額（総額）：4290000, 配分額（直接経費）：3300000, 配分額（間接経費）：990000
  植物体表にある気孔は青色光に応答して開口し、光合成を支える重要なガス交換を担う。青色光は、受容体であるフォトトロピンを介して孔辺細胞の細胞膜H+-ATPaseを活性化して気孔開口を駆動するが、細胞膜H+-ATPaseの活性調節機構は完全には明らかになっていない。今年度は、フォトトロピンの下流でリン酸化されるタンパク質として過去に同定した、SYP132の機能解析を中心に研究を行った。SYP132は進化的にエキソサイトーシスを制御する細胞膜タンパク質である。T-DNA挿入変異体を用いて表現型解析を行い、SYP132が光屈性や葉緑体運動などのフォトトロピンが仲介する青色光応答には関与していないが、気孔開口を正に調節することを明らかにした。さらに、SYP132のリン酸化部位を同定し、その部位にアミノ酸置換を導入した変異SYP132を用いて機能相補実験を進め、SYP132のリン酸化がSYP132の機能を抑制する可能性を見出した。
  また、発現解析を行いSYP132が植物体でユビキタスに発現することを見出し、同じくユビキタスに発現する細胞膜H+-ATPaseと植物体内で物理的に相互作用することを見出した。さらに、細胞膜H+-ATPaseの細胞膜へのリクルートを介して気孔開口を促進させることが知られているPATROL1とSYP132が物理的に相互作用することを明らかにした。以上の研究から、SYP132はPATROL1と協調して働き、細胞膜H+-ATPaseの細胞膜へのリクルートを介して気孔開口に関与する可能性を見出した。
  課題番号：20K06703
• 青色光に依存した気孔開口を仲介するプロテインキナーゼの同定と機能的特徴づけ　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 2015年04月01日 - 2018年03月31日
  井上 晋一郎; 林 真妃; 奥村 将樹, 名古屋大学
  配分額（総額）：5200000, 配分額（直接経費）：4000000, 配分額（間接経費）：1200000
  青色光に応答した気孔開口は、気孔孔辺細胞において光受容体であるフォトトロピンがプロトンポンプを活性化し、続いてカリウムイオンの取り込みを促進することにより誘導される。ところが、詳細なシグナル伝達は未解明である。本研究では、フォトトロピンと物理的に相互作用するプロテインキナーゼとしてCIPK23を同定し、気孔開口における機能解析を行った。その結果、CIPK23はプロトンポンプではなく、カリウムイオンチャネルの活性化を仲介することにより気孔開口を誘導することを明らかにした。
  課題番号：15K07101
• CAM植物の気孔開口メカニズムの解明　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 2014年04月01日 - 2017年03月31日
  土井 道生; 井上 晋一郎; 後藤 栄治, 九州大学
  配分額（総額）：4940000, 配分額（直接経費）：3800000, 配分額（間接経費）：1140000
  ベンケイソウ型光合成植物の青色光に応答した気孔開口メカニズムを調べた。
  Ｃ3、Ｃ4植物と異なり赤色光に応答した気孔開口はみられなかったが、赤色光照射下で弱い青色光に応答した気孔開口が生葉と表皮断片で観察された。この青色光に依存した気孔開口は低濃度のタンパク質脱リン酸化阻害剤とプロトンポンプ阻害剤により完全に阻害された。さらに青色光とカビ毒フジコッキンに依存した気孔開口に伴い、細胞膜に局在するプロトンポンプのリン酸化・活性化が免疫染色法により確認された。
  以上の結果はベンケイソウ型植物にもＣ3、C4植物と同様のメカニズムで青色光に依存した気孔開口メカニズムが機能することを強く示唆する。
  課題番号：26440150
• 青色光受容体フォトトロピンと結合するプロテインキナーゼの気孔開口における機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 若手研究(B), 2013年04月01日 - 2015年03月31日
  井上 晋一郎, 名古屋大学
  配分額（総額）：4550000, 配分額（直接経費）：3500000, 配分額（間接経費）：1050000
  植物表皮に存在する気孔は、青色光に応答して開口し、光合成や蒸散を調節して成長に貢献する。青色光受容体フォトトロピンは、気孔孔辺細胞においてカリウムの能動輸送を促進することで気孔を開口させるが、詳細なシグナル伝達は未解明である。本研究では、フォトトロピンと相互作用するプロテインキナーゼに着目して気孔開口における機能を解析し、シグナル伝達上の役割を明らかにした。
  課題番号：25840105
• 環境変動に対する気孔開閉制御の分子機構　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 新学術領域研究(研究領域提案型), 2010年04月01日 - 2015年03月31日
  木下 俊則; 高橋 宏二; 井上 晋一郎, 名古屋大学
  配分額（総額）：84110000, 配分額（直接経費）：64700000, 配分額（間接経費）：19410000
  植物の表皮に存在する気孔は、一対の孔辺細胞により構成され、様々な環境シグナルに応答してその開度を調節し、光合成に必要な二酸化炭素の取り込み、蒸散や酸素の放出など植物と大気間のガス交換を制御している。本研究では、気孔開閉のシグナル伝達の分子機構の解明を目的として、新奇の気孔開度変異体の解析や気孔孔辺細胞を用いた生理・生化学的解析を進めた。さらに、気孔開度を人的に制御した植物体の作出し、植物の成長・生存における役割の解析を進めた。
  課題番号：22119005
• 気孔孔辺細胞における光情報のイオン輸送への変換機構　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(S), 2009年04月01日 - 2015年03月31日
  島崎 研一郎; 木下 俊則; 武宮 淳史; 井上 晋一郎; 髙橋 洋平, 九州大学
  配分額（総額）：205920000, 配分額（直接経費）：158400000, 配分額（間接経費）：47520000
  孔辺細胞を用いてフォトトロピン依存の気孔開口に関与する蛋白質成分を同定した。ABA情報伝達系で生成される脂溶性フォスファチジン酸（PA）が青色光情報伝達系の蛋白質脱リン酸化酵素１(PP1)を阻害し、PP1がABAと青色光のクロストーク点になる事を示した。次に、フォトトロピン２の自己リン酸化部位がSer-761とSer-762であることを決めた。ついで、熱画像測定により青色光応答の変異体を選抜し、フォトトロピンの基質になる新規キナーゼ BLUS1を同定した。さらに、孔辺細胞に発現している11のisogens（AHA1-AHA11）の中でAHA1 が気孔開口に重要な役割を果たす事を示した。
  課題番号：21227001
• 気孔の開口を駆動する細胞膜プロトンポンプの活性制御機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 特別研究員奨励費, 2010年 - 2012年
  井上 晋一郎, 名古屋大学
  配分額（総額）：5000000, 配分額（直接経費）：5000000
  細胞膜プロトンホンプであるH^+-ATPaseは、細胞膜を介したH^+の能動輸送を行う一次輸送体であり、二次輸送体と共役した様々な物質の輸送、細胞の恒常性維持や細胞伸長に重要な役割を果たしている。気孔開口においては、青色光に依存して孔辺細胞に発現するH^+-ATPaseが活性化され、気孔開口の駆動力を形成している。これまでの研究により、H^+-ATPaseの活性化には、自身のC末端スレオニンのリン酸化が必要であり、この活性調節機構は植物細胞を通じた共通の活性化機構であることが明らかとなっているが、このリン酸化を調節するキナーゼとホスファターゼ、また、その他の活性制御因子はほとんど明らかとなっていない。
  本研究では、H^+-ATPaseの活性制御に関わる因子を同定することを目的とし、H^+-ATPaseの活性が低下した突然変異体、および、活性が亢進した突然変異体のスクリーニングを進め、これらスクリーニングが完了した。さらに、H^+-ATPaseの活性が低下したスクリーニングにおいて単離した変異体の一つE8-4変異体についてさらに詳細な解析を行った。その結果、この変異体では、H^+-ATPaseが正常に機能することが必要である低pH条件下で、根の伸長が野生株と比べ顕著に阻害されていた。また、興味深いことに、この変異体の根では、H^+-ATPaseの発現量には差が見られないものの、通常のpH条件下において、野生株に比べてH^+-ATPase活性、および活性化に必須のスレオニンのリン酸化レベルが顕著に低下しており、この変異体では常にH^+-ATPase活性が低下していることが明らかとなった。現在、E8-4変異株の原因遺伝子の同定に向けてマッピングを進めており、ほぼ、原因遺伝子が同定できた状況にある。今後、原因遺伝子の機能解析を進め、H^+-ATPaseの活性調節の分子機構を明らかにしていきたい。
  課題番号：10J00254
• 青色光受容体フォトトロピンのリン酸化情報伝達機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 若手研究(B), 2009年 - 2010年
  井上 晋一郎, 九州大学
  配分額（総額）：4160000, 配分額（直接経費）：3200000, 配分額（間接経費）：960000
  青色光受容体フォトトロピンは受容体型プロテインキナーゼで、植物において多様な青色光応答を制御する。フォトトロピンは青色光により活性化し、リン酸化反応を介して生理応答を誘導すると考えられるが、フォトトロピンによって直接リン酸化される標的蛋白質は未同定である。今年度の研究では、フォトトロピンの標的蛋白質を同定することを目的とし、(1) 青色光に依存してリン酸化される蛋白質を植物体から直接探す2D-DIGE法を用いた実験と、(2) フォトトロピンとin vitroで相互作用する蛋白質を探すALPHAスクリーニングを並行して進め、複数の標的候補を得た。
  実験(1)では、青色光に応答して、かつフォトトロピンの下流でリン酸化が促進される蛋白質を得ることに成功した。質量分析を用いてこの蛋白質を同定した結果、細胞膜に局在する小胞輸送の制御に関わる蛋白質であった。この蛋白質のリン酸化は、フォトトロピン依存的であり、フォトトロピンの活性化キネティスとリン酸化のキネティクスが一致していた。現在、この蛋白質をコードする遺伝子に関して、遺伝子破壊株と過剰発現株を作製し、青色光に依存したフォトトロピン応答を調べ、機能解析を進めている。実験(2)では、ALPHAスクリーニングを完了し、試験管内において再現よくフォトトロピンと相互作用するプロテインキナーゼを一つ得ることに成功した。これは、CBL-interacting protein kinase familyの一つであった。このキナーゼの遺伝子破壊株では、青色光に応答した気孔開口が阻害されており、フォトトロピンの下流で働いている可能性が高いと考えられる。現在、このキナーゼがフォトトロピンによって直接リン酸化され、活性化するのか調べている。
  課題番号：21770052