Details of the Researcher

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Masaya Yamamoto
Section
Graduate School of Agricultural Science
Job title
Associate Professor
Degree

  • 博士（理学）（名古屋大学）

  • 修士（理学）（名古屋大学）

Papers 16

  1. Analysis of randomly mutated AlSRKb genes reveals that most loss‐of‐function mutations cause defects in plasma membrane localization Peer-reviewed

    Masaya Yamamoto, Shotaro Ohtake, Akihisa Shinozawa, Matsuyuki Shirota, Yuki Mitsui, Hiroyasu Kitashiba

    New Phytologist　2024/11

    DOI： 10.1111/nph.20111 　

  2. A significant correlation between ABA-induced seed-germination delay and salt tolerance of seedling in Brassica napus Peer-reviewed

    Xing-Yu Zhu, Ainan Tian, Masaya Yamamoto, Hiroyasu Kitashiba

    Plant Production Science　27　(4)　253-264　2024/08/15

    Publisher: Informa UK Limited

    DOI： 10.1080/1343943x.2024.2390209 　

    ISSN： 1343-943X

    eISSN： 1349-1008

  3. Self-incompatibility phenotypes of SRK mutants can be predicted with high accuracy

    Masaya Yamamoto, Shotaro Ohtake, Akihisa Shinosawa, Matsuyuki Shirota, Yuki Mitsui, Hiroyasu Kitashiba

    2024/04/11

    DOI： 10.1101/2024.04.10.588956 　

  4. Screening Brassica rapa for broad-spectrum resistance to Turnip mosaic virus Peer-reviewed

    Ainan Tian, Masaya Yamamoto, Hideki Takahashi, Hiroyasu Kitashiba

    Breeding Science　2024

    Publisher: Japanese Society of Breeding

    DOI： 10.1270/jsbbs.24015 　

    ISSN： 1344-7610

    eISSN： 1347-3735

  5. S haplotype collection in Brassicaceae crops—an updated list of S haplotypes Peer-reviewed

    Masaya Yamamoto, Tomoko Ishii, Marina Ogura, Takashi Akanuma, Xing-Yu Zhu, Hiroyasu Kitashiba

    Breeding Science　73　(2)　132-145　2023

    Publisher: Japanese Society of Breeding

    DOI： 10.1270/jsbbs.22091 　

  6. Generation of Arabidopsis thaliana transformants showing the self-recognition activity of Brassica rapa. Peer-reviewed

    Yamamoto, M, Kitashiba H, Nishio, T

    Plant J　111　(2)　496-507　2022

    Publisher: Wiley

    DOI： 10.1111/tpj.15811 　

    ISSN： 0960-7412

    eISSN： 1365-313X

  7. Development ofArabidopsis thalianatransformants showing the self-recognition activity of Brassica rapa

    Masaya Yamamoto, Hiroyasu Kitashiba, Takeshi Nishio

    bioRxiv　2020/07/16

    Publisher: Cold Spring Harbor Laboratory

    DOI： 10.1101/2020.07.15.205708 　

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    <title>ABSTRACT</title>Self-incompatibility in the Brassicaceae family is governed by two-linked highly polymorphic genes located at the <italic>S</italic> locus, <italic>SRK</italic> and <italic>SCR</italic>. Previously, the <italic>SRK</italic> and <italic>SCR</italic> genes of <italic>Arabidopsis lyrata</italic> were introduced into <italic>Arabidopsis thaliana</italic> transformants to generate self-incompatible lines. However, it has not been reported that the <italic>SRK</italic> and <italic>SCR</italic> genes of <italic>Brassica</italic> species confer self-incompatibility in <italic>A. thaliana</italic>. In this study, we attempted to construct self-incompatible <italic>A. thaliana</italic> transformants expressing the self-recognition activity of <italic>Brassica rapa</italic> by introducing the <italic>BrSCR</italic> gene along with a chimeric <italic>BrSRK</italic> gene (<italic>BrSRK chimera</italic>, in which the kinase domain of <italic>BrSRK</italic> was replaced with that of <italic>AlSKRb</italic>). We found that <italic>BrSRK chimera</italic> and <italic>BrSCR</italic> of <italic>B. rapa S-9</italic> and <italic>S-46</italic> haplotypes, but not those of <italic>S-29</italic>, <italic>S-44</italic>, and <italic>S-60</italic> haplotypes, conferred self-recognition activity in <italic>A. thaliana</italic>. We also investigated the importance of amino acid residues involved in the BrSRK9–BrSCR9 interaction using <italic>A. thaliana</italic> transformants expressing mutant variants of <italic>BrSRK-9 chimera</italic> and <italic>BrSCR-9</italic>. The results showed that some of the amino acid residues are essential for self-recognition. The method developed in this study for the construction of self-incompatible <italic>A. thaliana</italic> transformants showing <italic>B. rapa</italic> self-recognition activity will be useful for analysis of self-recognition mechanisms in Brassicaceae.

  8. ERdj3B-mediated quality control maintains anther development at high temperatures. International-journal Peer-reviewed

    Masaya Yamamoto, Shuhei Uji, Tomoyuki Sugiyama, Tomoaki Sakamoto, Seisuke Kimura, Toshiya Endo, Shuh-Ichi Nishikawa

    Plant physiology　2020/01/24

    DOI： 10.1104/pp.19.01356 　

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    Pollen development is highly sensitive to heat stress, which impairs cellular proteostasis by causing misfolded proteins to accumulate. Therefore, each cellular compartment possesses a dedicated protein quality control system. An elaborate quality control system involving molecular chaperones, including immunoglobulin binding protein (BiP), heat shock protein 70, and regulatory J domain-containing co-chaperones (J proteins), allows the endoplasmic reticulum (ER) to withstand a large influx of proteins. Here, we found that Arabidopsis thaliana mutants of ER-localized DnaJ family 3B (ERdj3B), one of three ER-resident J proteins involved in ER quality control, produced few seeds at high temperatures (29{degree sign}C) due to defects in anther development. This temperature-sensitive fertility defect is specific to the defective interactions of BiP with ERdj3B, but not with the other two J proteins, indicating functional differences between ERdj3B and the other J proteins. RNA-seq analysis revealed that heat stress affects pollen development in both wild-type and mutant buds, but the erdj3b mutant is more susceptible, possibly due to defects in ER quality control. Our results highlight the importance of a specific ER quality control factor, ERdj3B, for plant reproduction, particularly anther development, at high temperatures.

  9. High temperature causes breakdown of S haplotype-dependent stigmatic self-incompatibility in self-incompatible Arabidopsis thaliana. International-journal Peer-reviewed

    Yamamoto M, Nishimura K, Kitashiba H, Sakamoto W, Nishio, T

    J Exp Bot　70　(20)　5745-5751　2019

    DOI： 10.1093/jxb/erz343 　

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    Commercial seeds of Brassicaceae vegetable crops are mostly F1 hybrids, the production of which depends on self-incompatibility during pollination. Self-incompatibility is known to be weakened by exposure to elevated temperatures, which may compromise future breeding and seed production. In the Brassicaceae, self-incompatibility is controlled by two genes, SRK and SCR, which function as female and male determinants of recognition specificity, respectively. However, the molecular mechanisms underlying the breakdown of self-incompatibility under high temperature are poorly understood. In this study, we examined the self-incompatibility phenotypes of self-incompatible Arabidopsis thaliana SRK-SCR transformants under normal (23 °C) and elevated (29 °C) temperatures. Exposure to elevated temperature caused defects in the stigmatic, but not the pollen, self-incompatibility response. In addition, differences in the response to elevated temperature were observed among different S haplotypes. Subcellular localization revealed that high temperature disrupted the targeting of SRK to the plasma membrane. SRK localization in plants transformed with different S haplotypes corresponded to their self-incompatibility phenotypes, further indicating that defects in SRK localization were responsible for the breakdown in the self-incompatibility response at high temperature. Our results provide new insights into the causes of instability in self-incompatibility phenotypes.

  10. Activation of self-incompatibility signaling in transgenic Arabidopsis thaliana is independent of AP2-based clathrin-mediated endocytosis Peer-reviewed

    Yamamoto, M., Nishio, T., Nasrallah, J.B.

    G3: Genes, Genomes, Genetics　8　(7)　2231-2239　2018/07

    DOI： 10.1534/g3.118.200231 　

  11. Site-Specific N-Glycosylation of the S-Locus Receptor Kinase and Its Role in the Self-Incompatibility Response of the Brassicaceae Peer-reviewed

    Masaya Yamamoto, Titima Tantikanjana, Takeshi Nishio, Mikhail E. Nasrallah, June B. Nasrallah

    PLANT CELL　26　(12)　4749-4762　2014/12

    DOI： 10.1105/tpc.114.131987 　

    ISSN： 1040-4651

    eISSN： 1532-298X

  12. Different Sets of ER-Resident J-Proteins Regulate Distinct Polar Nuclear-Membrane Fusion Events in Arabidopsis thaliana Peer-reviewed

    Daisuke Maruyama, Masaya Yamamoto, Toshiya Endo, Shuh-ichi Nishikawa

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　55　(11)　1937-1944　2014/11

    DOI： 10.1093/pcp/pcu120 　

    ISSN： 0032-0781

    eISSN： 1471-9053

  13. Commonalities and differences between Brassica and Arabidopsis self-incompatibility Invited Peer-reviewed

    Masaya Yamamoto, Takeshi Nishio

    HORTICULTURE RESEARCH　1　14054-14054　2014

    DOI： 10.1038/hortres.2014.54 　

    ISSN： 2052-7276

  14. In Planta Assessment of the Role of Thioredoxin h Proteins in the Regulation of S-Locus Receptor Kinase Signaling in Transgenic Arabidopsis Peer-reviewed

    Masaya Yamamoto, June B. Nasrallah

    PLANT PHYSIOLOGY　163　(3)　1387-1395　2013/11

    DOI： 10.1104/pp.113.225672 　

    ISSN： 0032-0889

    eISSN： 1532-2548

  15. A vacuolar carboxypeptidase mutant of Arabidopsis thaliana is degraded by the ERAD pathway independently of its N-glycan Peer-reviewed

    Masaya Yamamoto, Mitsuyoshi Kawanabe, Yoko Hayashi, Toshiya Endo, Shuh-ichi Nishikawa

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　393　(3)　384-389　2010/03

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2010.02.001 　

    ISSN： 0006-291X

  16. Arabidopsis thaliana Has a Set of J Proteins in the Endoplasmic Reticulum that are Conserved from Yeast to Animals and Plants Peer-reviewed

    Masaya Yamamoto, Daisuke Maruyama, Toshiya Endo, Shuh-ichi Nishikawa

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　49　(10)　1547-1562　2008/10

    DOI： 10.1093/pcp/pcn119 　

    ISSN： 0032-0781

    eISSN： 1471-9053

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Misc. 19

  1. 花粉形成過程に必要な受容体キナーゼの機能発現におけるAtERdj3Bの役割の特異性

    加藤詩織, 杉山智之, 野元美佳, 多田安臣, 山本雅也, 遠藤斗志也, 西川周一

    日本植物生理学会年会要旨集　56th　158　2015/03/09

  2. 小胞体品質管理による花粉成熟過程の高温ストレス耐性機構の解析

    杉山智之, 山本雅也, 遠藤斗志也, 西川周一

    日本植物学会大会研究発表記録　78th　178　2014/09/01

  3. 高温ストレス下での花粉成熟過程における小胞体品質管理の役割

    杉山智之, 山本雅也, 遠藤斗志也, 西川周一

    日本植物生理学会年会要旨集　55th　198　2014/03/11

  4. 雌性配偶体形成時の極核の核外膜融合は中央細胞における精核の融合と胚乳形成に必要である

    丸山大輔, 山本雅也, 東山哲也, 遠藤斗志也, 西川周一

    日本植物生理学会年会要旨集　54th　188　2013/03/14

  5. シロイヌナズナ小胞体Hsp40,AtERdj3Bは高温での生殖過程において重要な役割をはたす

    山本雅也, 遠藤寸志也, 西川周一

    日本植物生理学会年会要旨集　52nd　138　2011/03/11

    DOI： 10.14841/jspp.2011.0.0112.0 　

  6. 極核融合においてBiPは異なる2つの過程で機能する

    丸山大輔, 山本雅也, 遠藤斗志也, 西川周一

    日本植物学会大会研究発表記録　74th　244　2010/09/08

  7. 小胞体品質管理は高温での花粉形成に重要な役割をはたす

    山本雅也, 遠藤斗志也, 西川周一

    日本植物生理学会年会要旨集　51st　133　2010/03/12

    DOI： 10.14841/jspp.2010.0.0130.0 　

  8. 極核融合においてBiPは異なる2つの過程で機能する

    丸山大輔, 山本雅也, 遠藤斗志也, 西川周一

    日本植物生理学会年会要旨集　51st　168　2010/03/12

    DOI： 10.14841/jspp.2010.0.0266.0 　

  9. シロイヌナズナの生育における小胞体Jタンパク質(AtERdj3B)の解析

    山本雅也, 遠藤斗志也, 西川周一

    日本植物生理学会年会要旨集　50th　317　2009/03/16

    DOI： 10.14841/jspp.2009.0.0810.0 　

  10. シロイヌナズナの雌性配偶体形成における小胞体Hsp70システムの機能解析

    丸山太輔, 山本雅也, 遠藤斗志也, 西川周一

    日本植物生理学会年会要旨集　50th　137　2009/03/16

    DOI： 10.14841/jspp.2009.0.0113.0 　

  11. シロイヌナズナにおける新規ERAD基質の構築

    山本雅也, 林陽子, 川鍋光慶, 遠藤斗志也, 西川周一

    日本植物生理学会年会要旨集　49th　181　2008/03/15

    DOI： 10.14841/jspp.2008.0.0313.0 　

  12. 植物細胞における小胞体関連分解(ERAD)機構の解析

    山本雅也, 川鍋光慶, 林陽子, 遠藤斗志也, 西川周一

    生化学　2T24-9　2008

    ISSN： 0037-1017

  13. シロイヌナズナの雌性配偶体形成時の核融合に必要な小胞体Hsp70システムの解析

    丸山大輔, 山本雅也, 遠藤斗志也, 西川周一

    生化学　3T17-4　2008

    ISSN： 0037-1017

  14. シロイヌナズナの生育における小胞体Jタンパク質の役割の解析

    山本雅也, 丸山大輔, 遠藤斗志也, 西川周一

    日本植物生理学会年会要旨集　48th　231　2007/03/15

    DOI： 10.14841/jspp.2007.0.550.0 　

  15. 植物の生育における小胞体品質管理機構の役割‐小胞体Jタンパク質に注目した解析

    山本雅也, 遠藤斗志也, 西川周一

    生化学　4P-0181　2007

    ISSN： 0037-1017

  16. シロイヌナズナにおける小胞体Jドメインタンパク質の解析

    山本雅也, 丸山大輔, 遠藤斗志也, 西川周一

    日本分子生物学会年会講演要旨集　28th　604　2005/11/25

  17. シロイヌナズナ小胞体のHsp70システムの機能解析

    丸山大輔, 西川周一, 山本雅也, 小池仁, 遠藤斗志也

    日本植物生理学会年会要旨集　46th　306　2005/03

    DOI： 10.14841/jspp.2005.0.805.0 　

  18. Analysis of the Hsp70 system in the endoplasmic reticulum of Arabidopsis thaliana

    D Maruyama, S Nisikawa, M Yamamoto, J Koike, T Endo

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　46　S225-S225　2005

    ISSN： 0032-0781

  19. シロイヌナズナ小胞体のDnaJホモログ

    西川周一, 山本雅也, 丸山大輔, 小池仁, 遠藤斗志也

    日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集　27th　737　2004/11/25

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Research Projects 4

  1. アブラナ科植物自家不和合性柱頭因子改変による自家不和合性程度向上の実現

    山本 雅也

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(C)

    Institution: 東北大学

    2023/04/01 - 2026/03/31

  2. アブラナ科自家不和合性柱頭因子SRKの自家不和合性形質発現への影響の解析

    山本 雅也

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(C)

    Institution: 東北大学

    2020/04/01 - 2023/03/31

    More details Close

    アブラナ科植物の自家不和合性形質は、アブラナ科野菜のF1品種採種や育種に関与する重要な農業形質の一つである。アブラナ科植物自家不和合性の程度（強度）は系統間で差があることや環境により変動することが知られている。本研究課題では、アブラナ科植物自家不和合性の柱頭因子であるSRKに注目し、自家不和合性程度の分子機構を解明することを目的とした。 2020年度と2021年度にガラス室で栽培して解析したるB. rapa S遺伝子系統の自家不和合性程度では晩抽性の系統１つが低自家不和合性程度を示した。晩抽性系統の開花期は気温が上昇する時期と重なったため、高温（栽培環境）により低自家不和合性程度になった可能性が考えられた。そこで、上記系統に関しては人工気象機内で栽培して自家不和合性程度を解析したところ、ガラス室栽培時と同様に低自家不和合性程度を示し、栽培環境の影響による低自家不和合性ではないことが示唆された。 B. rapa SRKの細胞膜局在性を解析するため、SRKのC末端にPAタグを付加したBrSRKを発現する形質転換シロイヌナズナを作製した。上記、ガラス室栽培時に高自家不和合性程度を示したBrS-9ハプロタイプのSRK（BrSRK9-PA）をシロイヌナズナで発現すると約80％のSRK分子が細胞膜に局在した。低自家不和合性を示した３つのS遺伝子系統のうち、２つのSハプロタイプのSRKはシロイヌナズナ発現時に細胞膜に局在する分子の割合は低かった。一方、残りの１つのSハプロタイプに関しては、約半数のSRK分子は細胞膜に局在していた。今後、より多くのSハプロタイプを解析することで、SRKの細胞膜局在性が自家不和合性程度のバイオマーカーになるか検証する。

  3. Construction of experimental method for SRK-SCR interaction by using an SRK protein from plant cells.

    Yamamoto Masaya

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

    Institution: Tohoku University

    2014/08/29 - 2016/03/31

    More details Close

    The Brassicaceae plants possess the self-incompatible mechanism to avoid a self-fertilization. SRK, which is a receptor kinase in the stigma cell, and SCR, which is a pollen coat-localized ligand, play a major role in self-incompatible response. Although SRK-SCR interaction is important for self-incompatibility, its molecular mechanism remains unclear. Therefore, I made to construct the experimental method for analysis of SRK-SCR interaction. For this purpose, I developed preparation methods for SRK protein from A. thaliana cells and SCR protein from E. coli cells. By using SCR protein, we analyzed a BoSCR-45, and found an interested property. I would like to investigate the molecular mechanism of SRK-SCR interaction by using developed method in this work.

  4. 雄性配偶子形成における小胞体品質管理の役割-小胞体Jタンパク質に着目した解析

    山本 雅也

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 特別研究員奨励費

    Institution: 名古屋大学

    2009 - 2010

    More details Close

    分泌タンパク質の合成の場である小胞体には,新規に合成されたタンパク質の高次構造形成を監視する品質管理機構が存在する.申請者は,シロイヌナズナ小胞体分子シャベロン,AtERdj3Bは小胞体品質管理で機能しており,その遺伝子欠損株は高温条件である29℃で不稔となる.申請者は,aterdj3b株を用いて,雄性配偶子形成における小胞体品質管理の役割の解析を行ってきた.本年度は,AtERDJ3B遺伝子が,葯の最も内側の組織であるタペート細胞で発現していること,タペート細胞特異的なAtERDJ3Bの発現により,aterdj3b株の高温での不稔が部分的に抑圧されることを明らかにした.光学顕微鏡観察により,aterdj3b株ではタペート細胞の肥大化や空胞化などの異常が引き起こされていることを見いだした.これらの結果から,AtERdj3Bがタペート細胞での機能発現において重要な役割を果たしていることが示めされた.このようなaterdj3b株とよく似た表現型を示す変異体として,細胞膜に局在するleucin rich-repeat recptor like kinase, RPK2の変異体が知られている.そこで,29℃で栽培したaterdj3b株から全RNA画分を調製し,RT-PCR法で遺伝子発現の解析を行った.結果,aterdj3b株では,RPK2遺伝子自身の発現には影響はないが,RPK2の下流で機能する遺伝子の発現パターンに異常が見られたことから,29℃で栽培したaterdj3b株では,RPK2が正常に機能していないことが示唆された.つまり,AtERdj3Bが,RPK2の生合成において重要な役割を果たしていることが示唆された.