Organization
Center for Gene Research Assistant Professor
Graduate School
Graduate School of Science
Title
Assistant Professor
HIGO Asuka
Degree 1
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博士（生命科学） （ 2016.3 京都大学 ）
Research Areas 1
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Life Science / Plant molecular biology and physiology
Research History 5
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Nagoya University Graduate School of Science
2023.6
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Nagoya University Center for Gene Research Assistant Professor
2023.6
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Nagoya University Center for Gene Research Assistant Professor
2023.6
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名古屋大学 高等研究院 特任助教
2021.4 - 2022.3
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Nagoya University Designated assistant professor
2020.8 - 2021.3
Papers 8
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Identification of a pluripotency-inducing small compound, PLU, that induces callus formation via Heat Shock Protein 90-mediated activation of auxin signaling. International journal
Yuki Nakashima, Yuka Kobayashi, Mizuki Murao, Rika Kato, Hitoshi Endo, Asuka Higo, Rie Iwasaki, Mikiko Kojima, Yumiko Takebayashi, Ayato Sato, Mika Nomoto, Hitoshi Sakakibara, Yasuomi Tada, Kenichiro Itami, Seisuke Kimura, Shinya Hagihara, Keiko U Torii, Naoyuki Uchida
Frontiers in plant science Vol. 14 page： 1099587 - 1099587 2023.3
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Correction to: Field-transcriptome analyses reveal developmental transitions during flowering in cassava (Manihot esculenta Crantz). International journal
Babak Behnam, Asuka Higo, Kaho Yamaguchi, Hiroki Tokunaga, Yoshinori Utsumi, Michael Gomez Selvaraj, Motoaki Seki, Manabu Ishitani, Hernan Ceballos, Luis Augusto Becerra Lopez-Lavalle, Hiroyuki Tsuji
Plant molecular biology Vol. 109 ( 6 ) page： 823 - 823 2022.8
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Field-transcriptome analyses reveal developmental transitions during flowering in cassava (Manihot esculenta Crantz).
Behnam B, Higo A, Yamaguchi K, Tokunaga H, Utsumi Y, Selvaraj MG, Seki M, Ishitani M, Lopez-Lavalle LAB, Tsuji H
Plant molecular biology Vol. 106 ( 3 ) page： 285 - 296 2021.6
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Field transcriptome analysis reveals a molecular mechanism for cassava-flowering in a mountainous environment in Southeast Asia.
Tokunaga H, Quynh DTN, Anh NH, Nhan PT, Matsui A, Takahashi S, Tanaka M, Anh NM, Van Dong N, Ham LH, Higo A, Hoa TM, Ishitani M, Minh NBN, Hy NH, Srean P, Thu VA, Tung NB, Vu NA, Yamaguchi K, Tsuji H, Utsumi Y, Seki M
Plant molecular biology 2020.9
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DNA methylation is reconfigured at the onset of reproduction in rice shoot apical meristem
Higo Asuka, Saihara Noriko, Miura Fumihito, Higashi Yoko, Yamada Megumi, Tamaki Shojiro, Ito Tasuku, Tarutani Yoshiaki, Sakamoto Tomoaki, Fujiwara Masayuki, Kurata Tetsuya, Fukao Yoichiro, Moritoh Satoru, Terada Rie, Kinoshita Toshinori, Ito Takashi, Kakutani Tetsuji, Shimamoto Ko, Tsuji Hiroyuki
NATURE COMMUNICATIONS Vol. 11 ( 1 ) page： 4079 2020.8
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Building new insights in plant gametogenesis from an evolutionary perspective.
Hisanaga T, Yamaoka S, Kawashima T, Higo A, Nakajima K, Araki T, Kohchi T, Berger F
Nature plants Vol. 5 ( 7 ) page： 663 - 669 2019.7
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Asuka Higo, Tomokazu Kawashima, Michael Borg, Mingmin Zhao, Irene López-Vidriero, Hidetoshi Sakayama, Sean A. Montgomery, Hiroyuki Sekimoto, Dieter Hackenberg, Masaki Shimamura, Tomoaki Nishiyama, Keiko Sakakibara, Yuki Tomita, Taisuke Togawa, Kan Kunimoto, Akihisa Osakabe, Yutaka Suzuki, Katsuyuki T. Yamato, Kimitsune Ishizaki, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi, José M. Franco-Zorrilla, David Twell, Frédéric Berger, Takashi Araki
Nature Communications Vol. 9 ( 1 ) page： 5283 2018.12
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Insights into Land Plant Evolution Garnered from the Marchantia polymorpha Genome. Reviewed International journal
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 Vol. 171 ( 2 ) page： 287 - + 2017.10
MISC 13
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Towards understanding the modulation mechanism of the senescence initiation by the novel receptor-like kinase family
Vol. 65th 2024.3
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Role of male gamete-specific small RNA pathways on spermatogenesis in Marchantia polymorpha
穴田小恵, PAN Zhao-Jun, SHEN Bing-Nan, 小谷莞太, 肥後あすか, 山岡尚平, 井上佳祐, LIN Shih-Shun, 荒木崇
日本植物生理学会年会(Web) Vol. 65th 2024
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Transcriptional regulatory network for male gametogenesis in the liverwort Marchantia polymorpha
井上佳祐, 井上佳祐, 小谷莞太, 穴田小恵, 肥後あすか, 山岡尚平, 荒木崇
日本植物生理学会年会(Web) Vol. 65th 2024
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新規受容体キナーゼファミリーによる老化開始調節機構の解析
肥後あすか, 宇田昂示, 打田直行
日本植物学会第86回大会 2022.9
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ゼニゴケの生活環におけるMpMS1の機能解析
三枝菜摘, 國本完, 肥後あすか, 神原泉, 冨田由妃, 井上佳祐, 山岡尚平, 荒木崇
日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM) Vol. 86th 2022
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The role of germ cell-specific histone H1 variants during spermiogenesis in Marchantia polymorpha
KOTANI Kanta, NISHIDA Ruri, HIGO Asuka, YAMAOKA Shohei, INOUE Keisuke, ARAKI Takashi
日本植物生理学会年会(Web) Vol. 62nd 2021
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茎頂分裂組織の成長相転換におけるエピゲノムの動態〜生殖細胞の分化の理解に向けて〜
肥後あすか
植物学会第84回大会 2020.9
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Epigenetic regulation of shoot apical meristem methylome
肥後あすか, 才原徳子, 東陽子, 三浦史仁, 伊藤隆司, 辻寛之
育種学研究 Vol. 22 2020
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Analysis of germ cell-specific histone H1 variants involved in spermiogenesis in Marchantia
KOTANI Kanta, NISHIDA Ruri, HIGO Asuka, INOUE Keisuke, YAMAOKA Shohei, ARAKI Takashi
日本植物生理学会年会(Web) Vol. 61st 2020
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イネ茎頂分裂組織の相転換におけるDNAメチル化パターンの動態とその制御機構
肥後あすか, 三浦史仁, 伊藤隆司, 島本功, 辻寛之
日本植物生理学会年会(Web) Vol. 60th 2019
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イネ茎頂分裂組織のDNAメチル化パターンの動態と制御機構の解析
肥後あすか, 才原徳子, 三浦史仁, 東陽子, 山田恵美, 玉置祥二郎, 伊藤佑, 樽谷芳明, 坂本智昭, 藤原正幸, 倉田哲也, 深尾陽一朗, 森藤暁, 寺田理枝, 伊藤隆司, 角谷徹仁, 角谷徹仁, 角谷徹仁, 島本功, 辻寛之
日本植物生理学会年会(Web) Vol. 59th 2018
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植物も精子をつくる Invited
肥後あすか, 荒木 崇
企画展「卵からはじまる形づくり」パンフレット（国立科学博物館・日本発生生物学会 主催） page： 52 2017.4
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イネ幹細胞のDNAメチル化パターンの解析
肥後あすか, 才原徳子, 三浦史仁, 東陽子, 山田恵美, 玉置祥二郎, 坂本智昭, 藤原正幸, 倉田哲也, 深尾陽一朗, 伊藤隆司, 島本功, 辻寛之
日本生化学会大会(Web) Vol. 90th 2017
KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 5
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Grant number：22K15140 2022.4 - 2025.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
肥後 あすか
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4680000 （ Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost：\1080000 ）
多細胞生物では、器官間での情報伝達により個体全体の成長が協調的に制御される必要がある。植物の地上部の起源となる茎頂分裂組織の生殖成長への運命転換である花成後には、有性生殖の成功に向けて様々な器官で生じるが、成長変化を個体全体で協調的に制御するメカニズムは不明である。「花成をきっかけに作動する個体統御プロセス」を分子メカニズムとして理解するという新しい研究分野を開拓するために、花成をきっかけに茎頂分裂組織で発現が上昇する分泌型ペプチド性シグナル分子の網羅的な探索と機能解析を行う。また、花成に伴う成長変化のうちで有性生殖の進行との調節が特に重要であると考えられる個体の老化現象の理解を深める。
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微小器官でのエピゲノム解析系を用いた植物生殖系列の確立の解明
Grant number：20J01486 2020.4 - 2023.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 特別研究員奨励費
肥後 あすか
エピゲノムに関する変異は配偶子形成・受精・胚発生などに異常をきたすことから、有性生殖の成功にはエピゲノムの制御が重要であると言える。植物の生殖細胞の分化過程では、DNA メチル化がダイナミックに変化することが知られている。しかし、CG メチル化はゲノムインプリンティングなど有性生殖における機能が分かりつつある一方で、CHH メチル化は、特徴的な動態を示すにも関わらず、その機能は不明である、DNA メチル化とヒストン修飾は相互に作用して、クロマチン構造や転写因子の標的への結合能の制御に関与することがわかってきた。植物の生殖細胞の分化過程の本質を理解するためには、DNA メチル化・ヒストン修飾-クロマチン構造-遺伝子発現の関係を明らかにする必要があると考えられる。そこで、本研究課題では、微量試料でのエピゲノム解析の新規技術を植物の発生学に導入し、花成から生殖細胞分化までのDNA メチル化およびヒストン修飾の動態を解析し、その遺伝子発現に対する影響を明らかにすることで、植物の生殖細胞の分化過程の本質を理解することを研究の目的とした。今年度は、Post Bisulfite Adaptor Tagging (PBAT)法を用いて、単離したイネの茎頂分裂組織のDNAメチル化動体を花成の前と後で比較して明らかとなった、成果を論文として公表した。PBAT法により明らかとなったDNAメチル化動体をより時空間的に高解像度で解析するために、CG・CHG・CHHメチル化率を可視化できるイネ形質転換体の作成を行った。また、微小器官である単離したイネの茎頂分裂組織でのヒストン就職状態を解析するために、ChIL-seq法の条件検討を行ない、スライドガラス上で単離した組織の内部まで抗原抗体反応を行う条件を見いだした。
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イネ茎頂メリステムでの直接制御標的の同定によるフロリゲン機能の解明
Grant number：19K15818 2019.4 - 2022.3
若手研究
肥後 あすか
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4160000 （ Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost：\960000 ）
植物が適切な時期に花成することは、植物が繁殖を成功させるために重要であるとともに、農業において安定した収量を得るためにも重要な過程である。花成は、花成ホルモン (フロリゲン)が、茎の先端に位置し幹細胞を含む茎頂分裂組織 (SAM)に到達し、転写活性化複合体として機能することで引き起こされるが、SAMが微小な器官であるために、フロリゲンの直接制御標的が同定されていない。本研究では、微小器官でのタンパク質-DNA相互作用の検出を可能とするChIL-seq法用いて、イネフロリゲンのSAMにおける直接制御標的を網羅的に同定し、フロリゲンによる花成の開始についての実体を明らかにする。
本研究課題では、植物の地上部組織の幹細胞を含む茎頂分裂組織 (SAM)を短時間かつ高純度で単離することが可能であるイネを材料として、近年新たに開発された微小器官でのタンパク質-DNA間相互作用を検出する技術であるChIL-seq法および微量サンプルでのトランスクリプトーム解析が可能であるCel-seq2法を合わせて用いることで、SAMでの花成ホルモン (フロリゲン)の制御標的の網羅的な同定を行い、SAMでの花成誘導機構の詳細を明らかにすることを目指している。本年度は、単離したイネのSAMについてChIL-seq法の条件検討を進め、さらにCel-seq2法により1つずつの単離したイネのSAMについてトランスクリプトーム解析を実施した。トランスクリプトーム解析では、葉数を指標にして発達段階を区分し、花成前の各発達段階および花成後のイネのSAMを解析対象とした。彫られたシークエンス結果を詳細に解析することで、花成前後のSAMにおける遺伝子発現の詳細を明らかにすることが可能となる。見た目の発達段階 (葉数)だけでは、SAMの発生段階を正確に捉えることができないために、複数のSAMをまとめて解析すると、各発生段階のSAMの遺伝子発現情報を正確に得ることができない。本研究では1つずつのSAMについて発現解析を行っているので、花成に前後の遺伝子発現についてこれまで以上に高い解像度の情報を得ることができる。
花成前後のSAMについて詳細に遺伝子発現解析を計画に沿って行った。計画していた以上の時間的な解像度の解析を行った点で計画以上に進展していると言える。しかし、ChIL-seq法によるフロリゲンの制御標的の網羅的な同定について、実験系の検討を行った段階であり、申請内容にある実験を実施するに至ってはいない点で計画より進行が遅れているとした。
花成前後のSAMにおける詳細な遺伝子発現データをすでに得たので、今年度はフロリゲン/アンチフロリゲンの制御標的を網羅的に同定するために、抗GFP抗体を用いたChIL-seq法の条件を確定し、実験を行う。少数のSAMでの解析が困難である場合は、解析するタイムポイントを絞って実験に用いるSAMの数を増やすことで対応する。 -
Study of molecular mechanisms of florigen transport and function
Grant number：15H04390 2015.4 - 2018.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Araki Takashi, ENDO Motomu, NIWA Masaki, KAWAMOTO Nozomi, HIGO Asuka, INOUE Keisuke, TOMITA Yuki, NEGISHI Katsuya, SASAKI Youhei, HORIKAWA Kobo, TORII Kotaro, UEMOTO Kyohei
Although molecular identity of florigen as FT protein was firmly established, many aspects of florigen still remain elusive. With this in mind, we studied temporal aspect of florigen transport and amino acid residues of FT protein specifically involved in its transport, spatial distribution and dynamics of FT protein in shoot apical meristem, and some factors involved in florigen production, complex formation and function. Main achievement includes elucidation of temporal aspect of florigen (FT protein) transport, identification of 3 specific amino acid residues involved in FT transport, discovery of transient accumulation of FT protein in shoot apical meristem before and during floral transition, and elucidation of a regulatory pathway of flowering by heavy-metal binding protein NaKR1 and potassium through transcriptional regulation of FT via miR156-SPL module.
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Multidimensional exploration of logics of plant sexual development and reproduction
Grant number：25113005 2013.6 - 2018.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area) Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Araki Takashi, YAMATO Katsuyuki T., ENDO Motomu, NIWA Masaki, TAOKA Ken-ichiro, NIWA Masaki, HIGO Asuka, INOUE Keisuke, TOMITA Yuki
In order to understand underlying logic of plant developmental process leading to successful sexual reproduction, (1) metabolic basis of regulation of floral transition (in Arabidopsis) and (2) whole process of sexual reproduction from the induction to fertilization and embryogenesis (in Marchantia) were studied. Main achievement includes elucidation of a regulatory pathway of flowering by potassium, elucidation of temporal aspect of florigen (FT protein) transport, identification of specific amino acid residues involved in FT transport, establishment of transcriptional framework for male sexual organ and gamete development, identification of factors involved in germline segregation, identification of factors involved in sperm cell differentiation, identification of factors involved in regulation of induction of sexual development in response to environmental stimuli, and novel findings on fertilization, early stages of embryogenesis and sporogenesis.