所属
大学院理学研究科 理学専攻 生命理学 講師
大学院担当
大学院理学研究科
学部担当
理学部 生命理学科
職名
講師
連絡先
イノウエ シンイチロウ
井上 晋一郎
INOUE Shin-ichiro
学位 2
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博士（理学） （ 2007年3月 九州大学 ）
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修士（理学） （ 2005年3月 九州大学 ）
研究キーワード 5
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イオン輸送
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気孔開口
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青色光
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植物科学
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膨圧運動
研究分野 2
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ライフサイエンス / 植物栄養学、土壌学 / 多量栄養素、液胞
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ライフサイエンス / 植物分子、生理科学 / 光受容体、青色光、膨圧運動
現在の研究課題とSDGs 3
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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
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マメ科植物の葉の運動機構の解明
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気孔開口を駆動する細胞膜H+-ATPaseの活性化機構の解明
経歴 1
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名古屋大学 大学院理学研究科 生命理学専攻 生体システム論 講師
2012年9月 - 現在
学歴 2
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九州大学 理学研究科 生物科学
2004年4月 - 2007年3月
国名： 日本国
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九州大学 理学部 生物学科
1998年4月 - 2002年3月
国名： 日本国
所属学協会 4
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日本土壌肥料学会
2020年4月 - 現在
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日本光生物学協会
2016年4月 - 現在
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日本植物生理学会
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日本植物学会
受賞 3
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全学教育担当教員顕彰受賞
2022年3月 名古屋大学
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日本光生物学協会 奨励賞
2018年8月 青色光受容体フォトトロピンによる気孔開口調節メカニズムの研究
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文部科学省 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞
2018年4月 植物の青色光に対する応答の分子生物学的研究
論文 34
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A tonoplast-localized magnesium transporter is crucial for stomatal opening in Arabidopsis under high Mg2+ conditions 査読有り
Inoue Shin-ichiro, Hayashi Maki, Huang Sheng, Yokosho Kengo, Gotoh Eiji, Ikematsu Shuka, Okumura Masaki, Suzuki Takamasa, Kamura Takumi, Kinoshita Toshinori, Ma Jian Feng
NEW PHYTOLOGIST 236 巻 ( 3 ) 頁： 864 - 877 2022年11月
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Type 2C protein phosphatase clade D family members dephosphorylate guard cell plasma membrane H+-ATPase 査読有り 国際共著
Akiyama Mitsumasa, Sugimoto Hodaka, Inoue Shin-ichiro, Takahashi Yohei, Hayashi Maki, Hayashi Yuki, Mizutani Miya, Ogawa Takumi, Kinoshita Daichi, Ando Eigo, Park Meeyeon, Gray William M., Kinoshita Toshinori
PLANT PHYSIOLOGY 2021年12月
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Raf-like kinases CBC1 and CBC2 negatively regulate stomatal opening by negatively regulating plasma membrane H+-ATPase phosphorylation. 査読有り
Hayashi M, Sugimoto H, Takahashi H, Seki M, Shinozaki K, Sawasaki T, Kinoshita T, Inoue S
Photochemical & Photobiological Sciences 19 巻 頁： 88 - 98 2020年
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CIPK23 regulates blue light-dependent stomatal opening in Arabidopsis thaliana. 査読有り 国際共著
Inoue S, Kaiserli E, Zhao X, Waksman T, Takemiya A, Okumura M, Takahashi H, Seki M, Shinozaki K, Endo Y, Sawasaki T, Kinoshita T, Zhang X, Christie JM, Shimazaki K
The Plant J 104 巻 頁： 679 - 692 2020年
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Stomatal response to blue light in crassulacean acid metabolism plants Kalanchoe pinnata and Kalanchoe daigremontiana. 査読有り
Gotoh E, Oiwamoto K, Inoue S, Shimazaki K, Doi M
Journal of Experimental Botany ( 70 ) 頁： 1367 - 1374 2019年
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A Raf-like protein kinase BHP mediates blue light-dependent stomatal opening 査読有り
Hayashi M, Inoue S, UenoY, Kinoshita T
Scientific Reports 7 巻 頁： 45586 2017年
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Blue light regulation of stomatal opening and the plasma membrane H+-ATPase 招待有り 査読有り
Inoue S, Kinoshita T
Plant Physiology 174 巻 頁： 531-538 2017年
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Brassinosteroid involvement in Arabidopsis thaliana stomatal opening 査読有り
Inoue S, Iwashita N, Takahashi Y, Gotoh E, Okuma E, Hayashi M, Tabata R, Takemiya A, Murata Y, Doi M, Kinoshita T, Shimazaki K
Plant & Cell Physiology 58 巻 頁： 1048-1058 2017年
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Photosynthesis activates plasma membrane H+-ATPase via sugar accumulation. 査読有り
Okumura M, Inoue S, Kuwata K, Kinoshita T
Plant Physiology 171 巻 頁： 580-589 2016年3月
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GOLDEN 2-LIKE transcription factors for chloroplast development affect ozone tolerance through the regulation of stomatal movement. 査読有り
Nagatoshi Y, Mitsuda N, Hayashi M, Inoue S, Okuma E, Kubo A, Murata Y, Seo M, Saji H, Kinoshita T, Ohme-Takagi M
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 113 巻 頁： 4218-4223 2016年
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Overexpression of plasma membrane H+-ATPase in guard cells promotes light-induced stomatal opening and enhances plant growth. 査読有り
Wang Y, Noguchi K, Ono N, Inoue S, Terashima I, Kinoshita T
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 111 巻 頁： 533-538 2014年
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Characterization of the plasma membrane H+-ATPase in the liverwort Marchantia polymorpha. 査読有り
Okumura M, Inoue S, Takahashi K, Ishizaki K, Kohchi T, Kinoshita T
Plant Physiology 159 巻 頁： 826-834 2012年
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Functional analyses of the activation loop of phototropin2 in Arabidopsis. 査読有り
Inoue S, Matsushita T, Tomokiyo Y, Matsumoto M, Nakayama KI, Kinoshita T, Shimazaki K
Plant Physiology 156 巻 頁： 1391-1405 2011年
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Immunohistochemical detection of blue light-induced phosphorylation of the plasma membrane H+-ATPase in stomatal guard cells. 査読有り
Hayashi M, Inoue S, Takahashi K, Kinoshita T
Plant & Cell Physiology 52 巻 頁： 1238-1248 2011年
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Phototropin signaling and stomatal opening as a model case. 招待有り 査読有り
Inoue S, Takemiya A, Shimazaki K
Current Opinion in Plant Biology 13 巻 頁： 587-593 2010年
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Blue light-induced autophosphorylation of phototropin is a primary step for signaling. 査読有り
Inoue S, Kinoshita T, Matsumoto M, Nakayama KI, Doi M, Shimazaki K
Proc Natl Acad Sci USA 105 巻 頁： 5626-5631 2008年
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Leaf positioning of Arabidopsis in response to blue light. 査読有り
Inoue S, Kinoshita T, Takemiya A, Doi M, Shimazaki K
Molecular Plant 1 巻 頁： 15-26 2008年
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Possible involvement of phototropins in leaf movement of kidney bean in response to blue light. 査読有り
Inoue S, Kinoshita T, Shimazaki K
Plant Physiology 138 巻 頁： 1994-2004 2005年
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Phototropins promote plant growth in response to blue light in low light environments. 査読有り
Takemiya A*, Inoue S*, Doi M*, Kinoshita T, Shimazaki K
The Plant Cell 17 巻 頁： 1120-1127 2005年
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Phototropin2 contributes to the chloroplast avoidance response at the chloroplast-plasma membrane interface. 査読有り
Ishishita K, Higa T, Tanaka H, Inoue S, Chung A, Ushijima T, Matsushita T, Kinoshita T, Nakai M, Wada M, Suetsugu N, Gotoh E
Plant Physiology 183 巻 頁： 304 - 316 2020年
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Excess pyrophosphate within guard cells delays stomatal closure. 査読有り
Asaoka M, Inoue S, Gunji S, Kinoshita T, Maeshima M
Plant & Cell Physiology 60 巻 頁： 875 - 887 2019年
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Brassinosteroid induces phosphorylation of the plasma membrane H+-ATPase during hypocotyl elongation in Arabidopsis thaliana. 査読有り
Minami A, Takahashi K, Inoue S, Tada Y, Kinoshita T
Plant & Cell Physiology 60 巻 頁： 935 - 944 2019年
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Functional characterization of a constitutively active kinase variant of Arabidopsis phototropin 1 査読有り 国際共著
Petersen J, Inoue S, Kelly SM, Sullivan S, Kinoshita T, Christie JM
Journal of Biological Chemistry 292 巻 頁： 13843-13852 2017年
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Auxin influx carrier AUX1 confers acid resistance for Arabidopsis root elongation through the regulation of plasma membrane H+-ATPase. 査読有り
Inoue S, Takahashi K, Okumura-Noda H, Kinoshita T
Plant & Cell Physiology 57 巻 頁： 2194-2201 2016年8月
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A flowering integrator, SOC1, affects stomatal opening in Arabidopsis thaliana. 招待有り 査読有り
Kimura Y, Aoki S, Ando E, Kitatsuji A, Watanabe A, Ohnishi M, Takahashi K, Inoue S, Nakamichi N, Tamada Y, Kinoshita T
Plant & Cell Physiology 56 巻 ( 4 ) 頁： 640-649 2015年1月
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Mg-chelatase I subunit 1 and Mg-Protoporphyrin IX methyltransferase affect the stomatal aperture in Arabidopsis thaliana. 査読有り
Tomiyama M, Inoue S, Tsuzuki T, Soda M, Morimoto S, Okigaki Y, Ohishi T, Mochizuki N, Takahashi K, Kinoshita T
Journal of Plant Research 127 巻 頁： 553-563 2014年
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Blue-light-induced rapid chloroplast de-anchoring in Vallisneria epidermal cells. 査読有り
Sakai Y, Inoue S, Harada A, Shimazaki K, Takagi S
Journal of Integrative Plant Biology 頁： In press 2014年
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Role of RPT2 in leaf positioning and flattening under various light environments and a possible inhibition of phot2 signaling by phot1 査読有り
Harada A, Takemiya A, Inoue S, Sakai T, Shimazaki K
Plant & Cell Physiology 54 巻 頁： 36-47 2013年
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TWIN SISTER OF FT, GIGANTEA, and CONSTANS have a positive but indirect effect on blue light-induced stomatal opening in Arabidopsis 査読有り
1. Ando E, Ohnishi M, Wang Y, Matsushita T, Watanabe A, Hayashi Y, Fujii M, Ma JF, Inoue S, Kinoshita T
Plant Physiology 162 巻 頁： 1529-1538 2013年
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Evolutionary appearance of the plasma membrane H+-ATPase containing a penultimate threonine in the bryophyte. 招待有り 査読有り
Okumura M, Takahashi K, Inoue S, Kinoshita T
Plant Signaling & Behavior 7 巻 頁： 979-982 2012年
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Mg-chelatase H subunit affects ABA signaling in stomatal guard cells, but is not an ABA receptor in Arabidopsis thaliana. 査読有り
Tsuzuki T, Takahashi K, Inoue S, Okigaki Y, Tomiyama M, Hossain MA, Shimazaki K, Murata Y, Kinoshita T
Journal of Plant Research 124 巻 頁： 527-538 2011年
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FLOWERING LOCUS T regulates stomatal opening. 査読有り
Kinoshita T, Ono N, Hayashi Y, Morimoto S, Nakamura S, Soda M, Kato Y, Ohnishi M, Nakano T, Inoue S, Shimazaki K
Current Biology 21 巻 頁： 1232-1238 2011年
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The Arabidopsis PHYTOCHROME KINASE SUBSTRATE2 protein is a phototropin signaling element that regulates leaf flattening and leaf positioning. 査読有り 国際共著
de Carbonnel M, Davis P, Roelfsema MRG, Inoue S, Schepens I, Lariguet P, Geisler M, Shimazaki K, Hangarter R, Fankhauser C
Plant Physiology 152 巻 頁： 1391-1405 2010年
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Biochemical characterization of the plasma membrane H+-ATPase activation in guard-cell protoplasts of Arabidopsis thaliana in response to blue light. 査読有り
Ueno K, Kinoshita T, Inoue S, Emi T, Shimazaki K
Plant & Cell Physiology 46 巻 頁： 955-963 2005年
書籍等出版物 3
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植物の気孔開口を誘導する青色光シグナル伝達の解明
井上晋一郎（ 担当： 分担執筆）
アグリバイオ(北隆館) 2021年
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気孔開口に必要なカリウム取込みを調節する新たなシグナル伝達の解明
井上晋一郎（ 担当： 分担執筆）
アグリバイオ(北隆館) 2021年
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植物の気孔開口を誘導する青色光シグナル伝達の解明
井上晋一郎（ 担当： 単著）
アグリバイオ(北隆館)年末増刊号 2021年11月
講演・口頭発表等 3
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ダイズにおける青色光によって誘導される葉の運動の解析
久保裕亮、三島梨愛、木下俊則、井上晋一郎
第64回日本植物生理学会年会 2023年3月13日
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新奇液胞膜型マグネシウム輸送体の気孔開口への関与
井上 晋一郎、林 真妃、黄 勝、横正 健剛、後藤 栄治、池松 朱夏、奥村 将樹、鈴木 孝征、木下 俊則、馬 建鋒
日本植物生理学会年会、つくば大会 2022年3月
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植物のMgホメオスタシス維持を調節するシグナル伝達機構の解析
井上晋一郎、横正健剛、吉成晃、林真妃、後藤栄治、馬建鋒、木下俊則
日本土壌肥料学会年会、北海道大会 2021年9月
科研費 2
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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
研究課題/研究課題番号：20K06703 2020年4月 - 2023年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
井上 晋一郎
担当区分：研究代表者
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
植物体表には、気孔とよばれる穴が無数に存在し、植物は気孔を介して光合成に必要なCO2を体内に取込む。気孔は一対の孔辺細胞に囲まれて形成され、青色光に応答して開口する。気孔が開口するには、孔辺細胞の細胞膜プロトンポンプが活性化される必要があるが、青色光がどのようにプロトンポンプを活性化するのか、その分子メカニズムが未解明である。本研究では、私達がこれまでの研究で同定していた2つの気孔開口調節因子の機能解析を通じて、孔辺細胞のプロトンポンプの活性化メカニズムを分子遺伝学的に明らかにする。この研究を通じて、気孔が太陽光のもとどのように開口し、植物の光合成と生長に貢献しているのか明らかにする。
植物の表皮に存在す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。青色光受容体フォトトロピンは、気孔孔辺細胞において細胞膜H+-ATPaseを活性化して細胞膜を過分極させ、電位依存性のカリウムチャネルを介したカリウム取込みを駆動して気孔を開口させる。ところが、青色光がどのようにこれらのイオン輸送体を活性化するのか、気孔開口機構の分子メカニズムは完全には明らかになっていない。これまでに申請者は、フォトトロピンと相互作用するプロテインキナーゼ（PINKs）を多数同定しており、本研究では気孔開口におけるPINKsの生理・生化学的機能を明らかにすることで気孔開口機構をより理解することを目的としている。
本年度は、主にPINK1とPINK2に関して研究を行った。PINK1はCIPK23であり、T-DNA挿入変異体を用いた表現型解析から、気孔開口を正に調節することが明らかになった。単離孔辺細胞を用いた解析から、cipk23変異体では青色光による細胞膜H+-ATPaseの活性化は正常に観察されたものの、カリウムチャネルの活性化が抑制されていた。パッチクランプ法による電気生理学実験から、青色光がカリウムチャネル活性を細胞膜H+-ATPaseの活性とは無関係に促進することを明らかにし、このチャネル活性の促進をCIPK23が担うことを明らかにした。以上の結果から、青色光による気孔開口において、細胞膜H+-ATPaseとは別のカリウムチャネル活性化シグナル伝達経路を見出した。
また、PINK2に関しては、フォトトロピンに加えて細胞膜H+-ATPaseとも相互作用することを明らかにし、PINK2がH+-ATPaseを直接リン酸化して活性化する可能性を見出した。
PINK1(CIPK23)の機能解析を完了し、気孔開口における新たなシグナル伝達経路を明らかにすることができたため。
2021年度は主にPINK2の機能解析を行う。PINK2が細胞膜H+-ATPaseを直接リン酸化するのか、in vitroキナーゼアッセイを行うほか、酵母を用いた異生物発現系を用いた実験を進めて検証する。また、現在PINK2をコードするプロテインキナーゼの多重変異体を作成しているため、出来次第気孔開度と気孔コンダクタンスの測定を進める。さらに、孔辺細胞H+-ATPaseのリン酸化が野生株に比べて低くなるのか、生理・生化学実験により検証する。以上の解析を行い、PINK2がフォトトロピンの下流、かつ細胞膜H+-ATPaseの上流で機能し、気孔開口を仲介する新規シグナル伝達因子である可能性を検証する。 -
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
研究課題/研究課題番号：15K07101 2015年4月 - 2018年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
井上 晋一郎, 林 真妃, 奥村 将樹
担当区分：研究代表者
配分額：5200000円 （ 直接経費：4000000円 、 間接経費：1200000円 ）
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。
担当経験のある科目 (本学) 4
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基礎遺伝学III
2021
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生物学入門
2021
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専門実習
2021
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基礎遺伝学III
2019