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SAKAI Yuuki
Graduate School of Science / Division of Biology
Associate Professor

Researcher basic information

■ Research Areas
  • Life sciences / Cell biology
  • Life sciences / Developmental biology
  • Life sciences / Plants: molecular biology and physiology
  • Life sciences / Morphology, anatomy

Research activity information

■ Paper
  • Satomi Kanno, Hinatamaru Fukumura, Shiori Sato, Kenta C Moriya, Yuuki Sakai, Kimitsune Ishizaki
    Apr. 2026, The new phytologist, 250(2) (2), 708 - 716, English, International magazine
    [Refereed]
    Scientific journal

  • Yuuki Sakai, Hideyuki Takami, Shohei Yamaoka, Hirotaka Kato, Hidehiro Fukaki, Takayuki Kohchi, Kimitsune Ishizaki
    Many plants reproduce asexually by generating clonal progeny from vegetative tissues, a process known as vegetative reproduction. This reproduction mode contrasts with sexual reproduction, which enhances genetic diversity. The bryophyte Marchantia polymorpha L. adjusts its reproductive strategy in response to seasonal environmental cues, transitioning between vegetative and sexual reproduction. In this study, we identified a gene encoding the R2R3-MYB transcription factor SHOT GLASS (MpSTG) as a critical regulator of gemma cup development. MpSTG was predominantly expressed in the gemma cup, apical notch, and sexual reproductive organs (gametangiophores). MpSTG mutation resulted in the formation of abnormal shot-glass-shaped structures lacking gemmae, which replaced functional gemma cups. Additionally, MpSTG-disrupted plants failed to develop sexual reproductive organs, even under inductive conditions. In Arabidopsis thaliana, the MpSTG ortholog LATERAL ORGAN FUSION1 (AtLOF1) plays a pivotal role in lateral bud formation. We demonstrated that MpSTG can partially compensate for AtLOF1's function in lateral bud formation in A. thaliana. Our findings suggest that MpSTG is a key regulator of vegetative and sexual reproduction in M. polymorpha, and illustrate that evolutionarily conserved developmental mechanisms may function in both the gametophyte generation of bryophytes and the sporophyte generation of angiosperms.
    Lead, Sep. 2025, The new phytologist, 247(6) (6), 2678 - 2696, English, International magazine
    [Refereed]
    Scientific journal

  • Kentaro P Iwata, Takayuki Shimizu, Yuuki Sakai, Tomoyuki Furuya, Hinatamaru Fukumura, Yuki Kondo, Tatsuru Masuda, Kimitsune Ishizaki, Hidehiro Fukaki
    Summary In Arabidopsis thaliana, REDUCED LATERAL ROOT FORMATION (RLF), a cytochrome b5‐like heme‐binding domain (Cytb5‐HBD) protein, is necessary for proper lateral root (LR) formation. Whereas the other Cytb5‐HBD proteins in A. thaliana regulate different metabolic reactions, RLF is unique as it specifically regulates organ development. However, it remains unknown whether heme binding to RLF is necessary for its function and whether RLF orthologs in different plant species also regulate organ development. We demonstrate that RLF binds to heme in vitro and that two histidine residues, which are conserved among Cytb5‐HBD, are crucial for both heme binding and its biological function in A. thaliana. In addition, we show that MpRLF, a RLF ortholog in the bryophyte Marchantia polymorpha, also binds to heme in vitro and that MpRLF rescues the LR formation phenotype of the A. thaliana rlf mutant. Mprlfge, the loss‐of‐function mutation in MpRLF, resulted in delayed thallus growth and inhibited both gemma cup and reproductive organ formation. Our findings indicate that MpRLF is essential for proper vegetative and reproductive development in M. polymorpha. This suggests that RLF‐dependent redox reaction systems are conserved across diverse plant species and were independently co‐opted for organ development in bryophyte and seed plant evolution.
    Wiley, Jul. 2025, The new phytologist, 247(2) (2), 929 - 950, English, International magazine
    [Refereed]
    Scientific journal

  • Anna Solé-Gil, Yuuki Sakai, Bruno Catarino, Victor A S Jones, Christopher E Youngstrom, Joan Jordà-Segura, Chi-Lien Cheng, Liam Dolan, Barbara A Ambrose, Kimitsune Ishizaki, Miguel A Blázquez, Javier Agustí
    Plants adapted to life on land by developing diverse anatomical features across lineages. The molecular basis of these innovations often involves the emergence of new genes or establishing new connections between conserved elements, though evidence for evolutionary genetic circuit rewiring remains scarce. Here, we show that the thermospermine-dependent pathway regulating vascular cell proliferation in Arabidopsis thaliana operates as two distinct modules with different functions in the bryophyte Marchantia polymorpha. One module controls dichotomous branching at meristems, while the other one modulates gemmae and rhizoid production in the thallus. Heterologous assays and comparative expression analyses reveal that the molecular links between these modules, forming a unified circuit in vascular plants, emerged early in tracheophyte evolution. Our results illustrate how the thermospermine-dependent circuit elements followed two divergent evolutionary trajectories in bryophytes and tracheophytes, eventually influencing distinct developmental processes.
    May 2025, Developmental cell, 60(9) (9), 1348 - 1358, English, International magazine
    [Refereed]
    Scientific journal

  • Naoya Katsuhama, Kazuma Sakoda, Haruki Kimura, Yutaro Shimizu, Yuuki Sakai, Kenji Nagata, Mitsutomo Abe, Ichiro Terashima, Wataru Yamori
    Abstract Optimizing leaf photosynthesis and root water and mineral uptake in crops during drought is crucial for enhancing agricultural productivity under climate change. Although plasma membrane H + -ATPase plays a key role in plant physiological processes, its overexpression alone does not consistently improve growth. While PROTON ATPASE TRANSLOCATION CONTROL 1 (PATROL1) regulates H + -ATPase translocation in response to various environmental stimuli in leaves, its function in roots remains largely unknown. Here, we show that H + -ATPase was coimmunoprecipitated with PATROL1 in roots of Arabidopsis thaliana. Under hyperosmotic stress, PATROL1 overexpression line had significantly greater root length and lateral root numbers than wild type (WT) and knockout lines. Micrografting between WT and PATROL1 knockout or overexpression lines showed that PATROL1 is indispensable in both shoots and roots, indicating that root uptake and leaf photosynthesis are simultaneous limiting factors for plant growth under soil water deficit. Compared with the WT, PATROL1 overexpression in whole plants resulted in a 41% increase in shoot dry weight and a 43% increase in shoot nitrogen content under drought conditions. These findings highlight the potential of H + -ATPase regulation in both roots and shoots as a new strategy to improve plant productivity, particularly under drought conditions.
    Oxford University Press (OUP), May 2025, PNAS nexus, 4(5) (5), pgaf151, English, International magazine
    [Refereed]
    Scientific journal

  • Kosei Iwabuchi, Hiroki Yagi, Kenta C. Moriya, Aino Komatsu, Noriyuki Suetsugu, Yuuki Sakai, Tomoo Shimada, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi, Akiko Harada, Yo-hei Watanabe, Haruko Ueda, Ikuko Hara-Nishimura
    Arabidopsis thalianais known to position nuclei on the bottom wall of leaf cells, distancing genetic material from external stresses, and, in response to intense blue light, it relocates them to the side walls to escape UV-induced DNA damage. However, how this protective system evolved in land plants remains unclear. Here, we show thatChara corallina, the charophyte alga, has no light-dependent nuclear relocation and thatMarchantia polymorpha, a modern relative of the earliest land plants, has a nuclear positioning system distinct from that of Arabidopsis: it positions nuclei on the upper walls of the epidermal cells of the young thalli in the dark and even in prolonged intense light. We also show that, in response to intense blue light,M. polymorphahas the ability to immediately move nuclei from the upper to the side walls in an actin filament-dependent manner similarly to Arabidopsis. However, the relocation is transient and the nuclei return to the upper walls depending on two cytoskeletal components (actin filaments and microtubules). Together, these findings suggest that light-dependent nuclear relocation was initially established in bryophytes and then diverged as land plants evolved.
    Cold Spring Harbor Laboratory, Sep. 2024, bioRxiv, English

  • Yuuki Sakai, Aki Ueno, Hiroki Yonetsuka, Tatsuaki Goh, Hirotaka Kato, Yuki Kondo, Hidehiro Fukaki, Kimitsune Ishizaki
    ABSTRACT Rho/Rac of plant (ROP) GTPases are plant-specific proteins that function as molecular switches, activated by guanine nucleotide exchange factors (GEFs) and inactivated by GTPase-activating proteins (GAPs). The bryophyte Marchantia polymorpha contains single copies of ROP (MpROP), GEFs [ROPGEF and SPIKE (SPK)] and GAPs [ROPGAP and ROP ENHANCER (REN)]. MpROP regulates the development of various tissues and organs, such as rhizoids, gemmae and air chambers. The ROPGEF KARAPPO (MpKAR) is essential for gemma initiation, but the functions of other ROP regulatory factors are less understood. This study focused on two GAPs: MpROPGAP and MpREN. Mpren single mutants showed defects in thallus growth, rhizoid tip growth, gemma development, and air-chamber formation, whereas Mpropgap mutants showed no visible abnormalities. However, Mpropgap Mpren double mutants had more severe phenotypes than the Mpren single mutants, suggesting backup roles of MpROPGAP in processes involving MpREN. Overexpression of MpROPGAP and MpREN resulted in similar gametophyte defects, highlighting the importance of MpROP activation/inactivation cycling (or balancing). Thus, MpREN predominantly, and MpROPGAP as a backup, regulate gametophyte development, likely by controlling MpROP activation in M. polymorpha.
    Lead, The Company of Biologists, Sep. 2024, Development, 151(20) (20)
    [Refereed]
    Scientific journal

  • Yuki Sakamoto, Anna Ishimoto, Yuuki Sakai, Moeko Sato, Ryuichi Nishihama, Konami Abe, Yoshitake Sano, Teiichi Furuichi, Hiroyuki Tsuji, Takayuki Kohchi, Sachihiro Matsunaga
    Tissue clearing methods are increasingly essential for the microscopic observation of internal tissues of thick biological organs. We previously developed TOMEI, a clearing method for plant tissues; however, it could not entirely remove chlorophylls nor reduce the fluorescent signal of fluorescent proteins. Here, we developed an improved TOMEI method (iTOMEI) to overcome these limitations. First, a caprylyl sulfobetaine was determined to efficiently remove chlorophylls from Arabidopsis thaliana seedlings without GFP quenching. Next, a weak alkaline solution restored GFP fluorescence, which was mainly lost during fixation, and an iohexol solution with a high refractive index increased sample transparency. These procedures were integrated to form iTOMEI. iTOMEI enables the detection of much brighter fluorescence than previous methods in tissues of A. thaliana, Oryza sativa, and Marchantia polymorpha. Moreover, a mouse brain was also efficiently cleared by the iTOMEI-Brain method within 48 h, and strong fluorescent signals were detected in the cleared brain.
    Jan. 2022, Communications biology, 5(1) (1), 12 - 12, English, International magazine
    [Refereed]
    Scientific journal

  • Yuuki Sakai, Takumi Higaki, Kimitsune Ishizaki, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi, Seiichiro Hasezawa
    Japanese Society for Plant Cell and Molecular Biology, 2022, Plant Biotechnology
    [Refereed]
    Scientific journal

  • Isolation of morphological mutants in a bryophyte model Marchantia polymorpha using heavy-ion mutagenesis
    S. Sakai, C. Hirata, Y. Sakai, Y. Kazama, T. Abe, K. Ishizaki
    2019, RIKEN Accel. Prog. Rep, 53, 203 - 203, English
    [Refereed]

  • Yuuki Sakai, Shingo Takagi
    Sep. 2017, Plant Signaling & Behavior, 12(10) (10), e1370163 - e1370163
    [Refereed]
    Scientific journal

  • Yuuki Sakai, Shingo Takagi
    Bio-Protocol, LLC, 2015, BIO-PROTOCOL, 5(21) (21)
    [Refereed]
    Scientific journal

  • Yuuki Sakai, Shin-ichiro Inoue, Shingo Takagi
    Bio-Protocol, LLC, 2015, BIO-PROTOCOL, 5(21) (21)
    [Refereed][Invited]
    Scientific journal

  • Yuuki Sakai, Shin-ichiro Inoue, Akiko Harada, Ken-Ichiro Shimazaki, Shingo Takagi
    Jan. 2015, Journal of integrative plant biology, 57(1) (1), 93 - 105, English, International magazine
    [Refereed]
    Scientific journal

  • Reorganized actin filaments anchor chloroplasts along the anticlinal walls of Vallisneria epidermal cells under high-intensity blue light.
    Yuuki Sakai, Shingo Takagi
    In epidermal cells of the aquatic angiosperm Vallisneria gigantea Graebner, high-intensity blue light (BL) induces the avoidance response of chloroplasts. We examined simultaneous BL-induced changes in the configuration of actin filaments in the cytoplasmic layers that face the outer periclinal wall (P side) and the anticlinal wall (A side). The results clearly showed that dynamic reorganization of the actin cytoskeleton occurs on both sides. Upon BL irradiation, thick, long bundles of actin filaments appeared, concomitant with the directed migration of chloroplasts from the P side to the A side. After 15-20 min of BL irradiation, fine actin bundles on only the A side appeared to associate with chloroplasts that had migrated from the P side. To examine the role of the fine actin bundles, we evaluated the anchorage of chloroplasts by centrifuging living cells. Upon BL irradiation, the resistance of chloroplasts on both the P and A sides to the centrifugal force decreased remarkably. After 20 min of BL irradiation, the resistance of chloroplasts on the A side increased again, but chloroplasts on the P side could still be displaced. The BL-induced recovery of resistance of chloroplasts on the A side was sensitive to photosynthesis inhibitors but insensitive to an inhibitor of flavoproteins. The photosynthesis inhibitors also prevented the fine actin bundles from appearing on the A side under BL irradiation. These results strongly suggest that the BL-induced avoidance response of chloroplasts includes photosynthesis-dependent and actin-dependent anchorage of chloroplasts on the A side of epidermal cells.
    Aug. 2005, Planta, 221(6) (6), 823 - 30, English, International magazine
    [Refereed]
    Scientific journal

■ MISC
  • An R2R3-MYB transcription factor, SHOT GLASS promotes gemma cup development and FR-induced gametangiophore formation in the liverwort Marchantia polymorpha
    酒井友希, 高見英幸, 山岡尚平, 加藤大貴, 加藤大貴, 三村徹郎, 三村徹郎, 深城英弘, 石崎公庸
    2025, 日本植物生理学会年会(Web), 66th

  • The bHLH transcriptional factor MpHYPNOS regulates gemma dormancy in Marchantia polymorpha
    芳村那美, 吉川実樺子, 安田有沙, 加藤大貴, 酒井友希, 三村徹郎, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2024, 日本植物生理学会年会(Web), 65th

  • Critical roles of rhizoids in phosphate uptake in the non-vascular plant Marchantia polymorpha
    菅野里美, 福村日向丸, 喜多晴哉, 佐藤しおり, 酒井友希, 三村徹郎, 三村徹郎, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2024, 日本植物生理学会年会(Web), 65th

  • A mutation of CHLH confers resistance to PPO inhibitors in Marchantia polymorpha
    北岡理杜, 小牧知史, 酒井友希, 加藤大貴, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2024, 日本植物生理学会年会(Web), 65th

  • Functional characterization of the vacuolar membrane phosphate transporter VPT in a non-vascular plant Marchantia polymorpha
    林田雅大, 佐藤しおり, 福村日向丸, 酒井友希, 三村徹郎, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2024, 日本植物生理学会年会(Web), 65th

  • Drastic changes in gene-expression profile during the spore germination of Marchantia polymorpha
    酒井友希, 島津舜治, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2024, 日本植物生理学会年会(Web), 65th

  • MpRLF, a cytochrome b5 -like heme binding domain protein, is necessary for proper vegetative and reproductive development in Marchantia polymorpha
    岩田健太郎, 福村日向丸, 酒井友希, 古谷朋之, 古谷朋之, 近藤侑貴, 石崎公庸, 深城英弘
    2024, 日本植物生理学会年会(Web), 65th

  • Technical platform for metabolic engineering in a bryophyte Marchantia polymorpha
    石崎公庸, 酒井友希
    2023, アグリバイオ, 7(3) (3)

  • Mechanisms of MpHYPNOS-mediated gemma dormancy in Marchantia polymorpha
    芳村那美, 吉川実樺子, 安田有沙, 加藤大貴, 加藤大貴, 酒井友希, 三村徹郎, 三村徹郎, 三村徹郎, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2023, 日本植物生理学会年会(Web), 64th

  • Role of ROP signaling in the growth and organogenesis of Marchantia polymorpha
    酒井友希, 米塚広樹, 上野亜紀, 加藤大貴, 三村徹郎, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2023, 日本植物生理学会年会(Web), 64th

  • The role of MYBCC-SPX module in phosphate response of nonvascular plant Marchantia polymorpha
    福村日向丸, 北浦銀河, 加藤大貴, 酒井友希, 近藤侑貴, 深城英弘, 三村徹郎, 石崎公庸
    2023, 日本植物生理学会年会(Web), 64th

  • ゼニゴケの器官形成を制御するROPシグナリング
    酒井友希, 米塚広樹, 上野亜紀, 加藤大貴, 三村徹郎, 三村徹郎, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2023, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 87th

  • 非維管束植物ゼニゴケにおける液胞膜リン酸輸送体VPTの機能解析
    林田雅大, 佐藤しおり, 酒井友希, 三村徹郎, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2023, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 87th

  • MpHYPNOSはABA依存的および非依存的に無性芽の休眠を制御する
    芳村那美, 吉川実樺子, 安田有沙, 加藤大貴, 加藤大貴, 酒井友希, 三村徹郎, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2023, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 87th

  • ゼニゴケCHLH遺伝子の変異はPPO阻害除草剤耐性を付与する
    北岡理杜, 小牧知史, 酒井友希, 加藤大貴, 加藤大貴, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2023, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 87th

  • MpHYPNOS-mediated regulatory mechanism of gemma dormancy in Marchantia polymorpha
    芳村那美, 吉川実樺子, 安田有沙, 加藤大貴, 酒井友希, 三村徹郎, 三村徹郎, 三村徹郎, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2022, 日本植物生理学会年会(Web), 63rd

  • Asymmetric division in the spore of Marchantia polymorpha
    酒井友希, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2022, 日本植物生理学会年会(Web), 63rd

  • Deep imaging of plant tissues using iTOMEI
    坂本勇貴, 酒井友希, 佐藤萌子, 辻寛之, 西浜竜一, 河内孝之, 松永幸大
    2022, 日本植物生理学会年会(Web), 63rd

  • The role of MYCCB-SPX module in phosphate starvation of nonvascular plant Marchantia polymorpha
    福村日向丸, 北浦銀河, 加藤大貴, 酒井友希, 近藤侑貴, 深城英弘, 三村徹郎, 三村徹郎, 三村徹郎, 石崎公庸
    2022, 日本植物生理学会年会(Web), 63rd

  • 植物組織透明化手法TOMEIの改良とその効果
    坂本勇貴, 酒井友希, 佐藤萌子, 辻寛之, 西浜竜一, 西浜竜一, 河内孝之, 松永幸大
    2022, Plant Morphology, 34(1) (1)

  • コケ植物ゼニゴケの脅威の繁殖力を支える分子基盤
    酒井友希, 加藤大貴, 加藤大貴, 安居佑季子, 安居佑季子, 石崎公庸
    2022, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 86th

  • PPO阻害除草剤耐性ゼニゴケの単離と解析
    北岡理杜, 小牧知史, 酒井友希, 加藤大貴, 加藤大貴, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2022, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 86th

  • コケ植物ゼニゴケのリン欠乏応答を制御するMYBCC型転写因子の機能解析
    福村日向丸, 北浦銀河, 加藤大貴, 加藤大貴, 酒井友希, 近藤侑貴, 深城英弘, 三村徹郎, 三村徹郎, 石崎公庸
    2022, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 86th

  • ゼニゴケ無性芽の休眠を促進するMpHYPNOSの機能
    芳村那美, 吉川実樺子, 安田有沙, 加藤大貴, 加藤大貴, 酒井友希, 三村徹郎, 三村徹郎, 三村徹郎, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2022, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 86th

  • Functional characterization of LAX PANICLE2 homologous in the liverwort Marchantia polymorpha
    前原菜穂, 加藤大貴, 酒井友希, 近藤侑貴, 三村徹郎, 深城英弘, 石崎公庸
    2021, 日本植物生理学会年会(Web), 62nd

  • Functional analysis of a R2R3-MYB transcription factor SHOTGLASS in Marchantia polymorpha
    酒井友希, 高見英幸, 塚本成幸, 山岡尚平, 近藤侑貴, 深城英弘, 三村徹郎, 三村徹郎, 石崎公庸
    2021, 日本植物生理学会年会(Web), 62nd

  • ゼニゴケ無性芽におけるMpHYPNOSを介した休眠制御
    芳村那美, 吉川実樺子, 安田有沙, 加藤大貴, 酒井友希, 三村徹郎, 三村徹郎, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2021, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 85th

  • ゼニゴケ器官形成におけるR2R3-MYB転写因子SHOTGLASSの機能
    酒井友希, 高見英幸, 山岡尚平, 近藤侑貴, 深城英弘, 三村徹郎, 三村徹郎, 石崎公庸
    2021, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 85th

  • 基部陸上植物ゼニゴケのリン欠乏応答におけるMpMYBCC-MpSPXモジュールの機能
    福村日向丸, 北浦銀河, 加藤大貴, 酒井友希, 深城英弘, 近藤侑貴, 三村徹郎, 三村徹郎, 石崎公庸
    2021, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 85th

  • ゼニゴケ葉状体の形態形成におけるMpRENの機能解析
    米塚広樹, 上野亜紀, 樋渡琢真, 樋渡琢真, 加藤大貴, 酒井友希, 三村徹郎, 三村徹郎, 近藤侑貴, 深城英弘, 石崎公庸
    2021, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 85th

  • 基部陸上植物ゼニゴケにおけるリンの吸収・分配・貯蔵のメカニズム
    佐藤しおり, 福村日向丸, 加藤大貴, 酒井友希, 近藤侑貴, 深城英弘, 三村徹郎, 石崎公庸
    2021, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 85th

  • 組織透明化手法iTOMEIを用いた深部イメージング
    坂本勇貴, 酒井友希, 佐藤萌子, 辻寛之, 西浜竜一, 西浜竜一, 河内孝之, 松永幸大
    2021, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 85th

  • Microtubule dynamics on the first asymmetric division in the spore of Marchantia polymorpha
    酒井友希, 檜垣匠, 西浜竜一, 河内孝之, 馳澤盛一郎, 馳澤盛一郎
    Lead, 2020, 日本植物生理学会年会(Web), 61st
    Summary national conference

  • Development of iTOMEI
    坂本勇貴, 石本安奈, 酒井友希, 酒井友希, 佐藤萌子, 辻寛之, 西浜竜一, 河内孝之, 松永幸大
    2020, 日本植物生理学会年会(Web), 61st

  • ゼニゴケ側生器官形成を制御するMYB転写因子GCAM2の機能解析
    酒井友希, 高見英幸, 塚本成幸, 山岡尚平, 増田晃秀, 深城英弘, 三村徹郎, 河内孝之, 石崎公庸
    2020, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 84th

  • ゼニゴケの胞子発芽に伴う微小管の動態
    酒井友希, 西浜竜一, 檜垣匠, 河内孝之, 馳澤盛一郎
    2018, 日本植物学会大会研究発表記録, 82nd

  • ゼニゴケ初期胚発生を制御する因子の探索
    丹羽優喜, 酒井友希, 石田喬志, 西浜竜一, 石崎公庸, 大和勝幸, 澤進一郎, 河内孝之, 荒木崇
    2015, 日本植物学会大会研究発表記録, 79th

  • ゼニゴケMpLFYノックアウト株の表現型解析
    丹羽優喜, 酒井友希, 肥後あすか, 遠藤求, 山口礼子, 石崎公庸, 大和勝幸, 西浜竜一, 河内孝之, 荒木崇
    2014, 日本植物生理学会年会要旨集, 55th

  • ゼニゴゲの接合子におけるMpLFYの機能解析
    丹羽優喜, 酒井友希, 肥後あすか, 遠藤求, 山口礼子, 石崎公庸, 大和勝幸, 西浜竜一, 河内孝之, 荒木崇
    2014, 日本植物学会大会研究発表記録, 78th

  • 苔類ゼニゴケにおけるmiR156およびSBP型転写因子の解析
    山口礼子, 宮下結衣, 吉川学, 酒井友希, 石崎公庸, 河内孝之, 荒木崇
    2013, 日本植物生理学会年会要旨集, 54th

  • 原核生物型PEBPファミリータンパク質CORのシロイヌナズナとゼニゴケにおける機能解析
    森花小百合, 竹本覚, 辻井由香, 有手友嗣, 竹村美保, 酒井友希, 山口礼子, 遠藤求, 石崎公庸, 大和勝幸, 河内孝之, 荒木崇
    2013, 日本植物生理学会年会要旨集, 54th

  • 花芽形成のマスター制御因子LEAFYの祖先的機能の探索
    酒井友希, 伊藤美沙, 川本麻美, 宮下結衣, 宇山和樹, 辻井由香, 遠藤求, 石崎公庸, 大和勝幸, 河内孝之, 荒木崇
    2012, 日本植物生理学会年会要旨集, 53rd

  • 植物の成長相転換における制御因子の祖先的機能の探索
    酒井友希, 荒木崇
    2012, 日本植物生理学会年会要旨集, 53rd

  • 苔類ゼニゴケにおけるSBP型転写因子の解析
    山口礼子, 宮下結衣, 酒井友希, 石崎公庸, 河府孝之, 荒木崇
    2012, 日本植物学会大会研究発表記録, 76th

  • 転写因子の機能から迫る陸上植物の有性生殖メカニズムの進化-安定して次世代を残すために-
    酒井友希, 荒木崇
    2012, 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 35th

  • 苔類ゼニゴケにおけるLEAFY相同遺伝子MpLFYの機能解析
    酒井友希, 宮下結衣, 川本麻美, 宇山和樹, 辻井由香, 遠藤求, 石崎公庸, 大和勝幸, 河内孝之, 荒木崇
    2011, 日本植物生理学会年会要旨集, 52nd

  • 苔類ゼニゴケにおけるLEAFY相同遺伝子MpLFYの機能解析
    酒井友希, 宮下結衣, 宇山和樹, 辻井由香, 遠藤求, 石崎公庸, 大和勝幸, 河内孝之, 荒木崇
    2011, 日本植物学会大会研究発表記録, 75th

  • 苔類ゼニゴケにおけるLEAFY相同遺伝子MpLFYの直接制御標的の探索
    川本麻美, 酒井友希, 宇山和樹, 辻井由香, 遠藤求, 石崎公庸, 大和勝幸, 河内孝之, 荒木崇
    2011, 日本植物学会大会研究発表記録, 75th

  • 陸上植物に固有の転写因子LFY
    荒木崇, 酒井友希, 辻井由香, 宇山和樹, 宮下結衣, 川本麻美, 遠藤求, 石崎公庸, 大和勝幸, 河内孝之
    2010, 日本植物学会大会研究発表記録, 74th

  • 苔類ゼニゴケにおけるPEBP family遺伝子の機能解析
    竹本覚, 辻井由香, 有手友嗣, 竹村美保, 酒井友希, 遠藤求, 石崎公庸, 大和勝幸, 河内孝之, 荒木崇
    2010, 日本植物学会大会研究発表記録, 74th

  • 苔類ゼニゴケにおけるLEAFY相同遺伝子MpLFYの機能解析
    酒井友希, 宮下結衣, 宇山和樹, 辻井由香, 大門靖史, 遠藤求, 石崎公庸, 大和勝幸, 河内孝之, 荒木崇
    2010, 日本植物学会大会研究発表記録, 74th

  • 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
    2009, 日本植物学会大会研究発表記録, 73rd

  • オオセキショウモ表皮細胞における青色光による葉緑体逃避運動誘導へのCa2+の関与について
    酒井友希, 櫻井(尾里)納美, 高木慎吾
    2008, 日本植物生理学会年会要旨集, 49th

■ Lectures, oral presentations, etc.
  • Evolutionarily conserved RLF, a cytochrome b5-like heme-binding protein, regulates organ development across land plants
    Kentaro P. Iwata, Takayuki Shimizu, Hiromitsu Tabeta, Yuuki Sakai, Tomoyuki Furuya, Hinatamaru Fukumura, Yuki Kondo, Masami Y. Hirai, Tatsuru Masuda, Kimitsune Ishizaki, Hidehiro Fukaki
    第67回日本植物生理学会年会, Mar. 2026, Japanese, Domestic conference
    Poster presentation

  • A TONNEAU1-Reqruiting Motif (TRM) protein is required for air chamber development in Marchantia polymorpha
    Ayana Sano, Airi Hayashi, Yuuki Sakai, Kimitsune Ishizaki, Yoh Sakuma, Hirotaka Kato
    第67回日本植物生理学会年会, Mar. 2026, Domestic conference

  • ゼニゴケにおけるROP GDP解離阻害因子の機能解析
    宮崎 優, 林 愛梨, 酒井 友希, 中神 弘史, 守屋 健太, 相原 悠介, 深城 英弘, 石崎 公庸
    第67回日本植物生理学会年会, Mar. 2026, Japanese, Domestic conference
    Oral presentation

  • ゼニゴケにおけるTRXfと葉緑体局在TRX 関連遺伝子の二重機能欠損変異体の光合成活性測定
    杉山 太一, 酒井 友希, 河野 優, 石崎 公庸, 吉田 啓亮
    第67回日本植物生理学会年会, Mar. 2026, Japanese, Domestic conference
    Poster presentation

  • Phosphate Uptake and Internal Transport in Early Land Plants: Functional Role of Rhizoids in Marchantia polymorpha
    Satomi Kanno, Hinatamaru Fukumura, Sakura Takehira, Shiori Sato, Yuuki Sakai, Kimitsune Ishizaki
    EMBO Workshop: Plant evolution: from origins to diversification on land, Nov. 2025, English, International conference
    Poster presentation

  • An R2R3-MYB transcription factor SHOT GLASS promotes gemma cup and gametangiophore development in the liverwort Marchantia polymorpha
    Yuuki Sakai, Hideyuki Takami, Shohei Yamaoka, Hirotaka Kato, Hidehiro Fukaki, Takayuki Kohchi, Kimitsune Ishizaki
    EMBO Workshop: Plant evolution: from origins to diversification on land, Nov. 2025, English, International conference
    Poster presentation

  • 非維管束植物ゼニゴケのリン吸収機構におけるリン輸送体PHT1 ファミリーの機能解析
    竹平 さくら, 間宮 章仁, 菅野 里美, 酒井 友希, 守屋 健太, 相原 悠介, 深城 英弘, 石崎 公庸
    日本植物学会第89回大会, Sep. 2025, Japanese, Domestic conference
    Poster presentation

  • 進化的に保存されたシトクロムb5 様ヘム結合タンパク質RLF はゼニゴケの器官発生を制御する
    岩田 健太郎, 清水 隆之, 酒井 友希, 古谷 朋之, 福村 日向丸, 近藤 侑貴, 増田 建, 石崎 公庸, 深城英弘
    日本植物学会第89回大会, Sep. 2025, Japanese, Domestic conference
    Oral presentation

  • ゼニゴケにおける気室形成制御遺伝子 ZUNBERABO はTON1-Recruiting Motifタンパク質をコードする
    佐野 あやな, 林 愛梨, 酒井 友希, 石崎 公庸, 佐久間洋, 加藤 大貴
    日本植物学会第89回大会, Sep. 2025, Japanese, Domestic conference
    Oral presentation

  • R2R3-MYB転写因子SHOT GLASS によるゼニゴケ器官発生制御メカニズム
    酒井 友希, 高見 英幸, 山岡 尚平, 加藤 大貴, 深城英弘, 河内 孝之, 石崎 公庸
    日本植物学会第89回大会, Sep. 2025, Japanese, Domestic conference
    Oral presentation

  • ゼニゴケの形態形成におけるROP-GDP解離阻害因子の機能解析
    宮崎 優, 林 愛梨, 酒井 友希, 相原 悠介, 近藤 侑貴, 深城 英弘, 石崎 公庸
    日本植物学会第89回大会, Sep. 2025, Japanese, Domestic conference
    Oral presentation

  • RNA m6A修飾を介したDNA損傷応答と 分裂組織維持の制御機構
    松尾 亮佑, 間宮 章仁, 岩田 健太郎, 酒井 友希, 坂本 卓也, 松永 幸大, 近藤 侑貴, 石崎 公庸, 深城 英弘
    日本植物学会第89回大会, Sep. 2025, Japanese, Domestic conference
    Oral presentation

  • 細胞核の光定位運動からみた植物の陸上化:多様な藻類を用いた進化的アプローチ
    岩渕 功誠, 八木 宏樹, 守屋 健太, 小松 愛乃, 酒井 友希, 嶋田 知生, 西浜 竜一, 河内 孝之, 原田 明子, 渡辺 洋平, 上田 晴子, 西村 いくこ
    日本植物学会第89回大会, Sep. 2025, Japanese, Domestic conference
    Oral presentation

  • MpHYPNOS によるゼニゴケ無性芽の休眠 促進メカニズムの解析
    芳村 那美, ��川 実樺子, 安田 有沙, 加藤 大貴, 井, 上 佳祐, 酒井 友希, 近藤 侑貴, 深城 英弘, 石崎 公庸
    日本植物学会第89回大会, Sep. 2025, Japanese, Domestic conference
    Oral presentation

  • ゼニゴケ代謝工学に向けた核ゲノム改変重層化の技術基盤
    酒井友希, 守屋健太, 水谷正治, 石崎公庸
    第42回日本植物バイオテクノロジー学会, Sep. 2025, Japanese, Domestic conference
    Oral presentation

  • 苔類ゼニゴケにおける気室形成変異体zunberaboの原因遺伝子同定
    佐野あやな, 林愛梨, 酒井友希, 石崎公庸, 佐久間洋, 加藤大貴
    第66回日本植物生理学会年会, Japanese
    Poster presentation

  • ゼニゴケにおけるf 型およびm 型チオレドキシン機能欠損変異体の表現型解析
    杉山太一, 酒井友希, 河野優, 石崎公庸, 吉田啓亮
    第66回日本植物生理学会年会
    Poster presentation

  • ゼニゴケ葉状体の同化糸に関する形態学的・生理学的研究
    杉山ちひろ, 酒井友希, 嶋川銀河, 深城英弘, 石崎公庸
    第66回日本植物生理学会年会
    Poster presentation

  • RNA m6A 修飾を介したDNA損傷応答と分裂組織維持の制御機構
    松尾亮佑, 間宮章仁, 岩田健太郎, 酒井友希, 坂本卓也, 松永幸大, 近藤侑貴, 石崎公庸, 深城英弘
    第66回日本植物生理学会年会
    Oral presentation

  • 陸上植物における細胞核光定位運動の獲得と多様化
    岩渕功誠, 八木宏樹, 守屋健太, 小松愛乃, 酒井友希, 嶋田知生, 西浜竜一, 河内孝之, 原田明子, 渡辺洋平, 上田晴子, 西村いくこ
    第66回日本植物生理学会年会
    Oral presentation

  • ゼニゴケのR2R3-MYB 転写因子SHOT GLASS は栄養繁殖器官および有性生殖器官の形成を促進する
    酒井友希, 高見英幸, 山岡尚平, 加藤大貴, 三村徹郎, 深城英弘, 石崎公庸
    第66回日本植物生理学会年会
    Oral presentation

  • 進化的に保存されたシトクロムb5 様ヘム結合タンパク質であるRLF はゼニゴケにおける適切な器官発生に 必要である
    岩田健太郎, 清水隆之, 酒井友希, 古谷朋之, 福村日向丸, 近藤侑貴, 増田建, 石崎公庸, 深城英弘
    第66回日本植物生理学会年会

  • ゼニゴケの胞子発芽 過程におけるROP の機能
    酒井 友希, 石崎 公庸
    日本植物学会第88回大会
    Oral presentation

  • ゼニゴケのシトクロムb5 様ヘム結合タンパク質MpRLF は栄養成長と生殖成長における適切な発生に必要である
    岩田 健太郎, 福村 日向丸, 酒井 友希, 古谷 朋之, 近藤 侑貴, 石崎 公庸, 深城 英弘
    日本植物学会第88回大会

  • 非維管束植物ゼニゴケのリン吸収における仮根の役割について
    菅野 里美, 福村 日向丸, 喜多 晴哉, 竹平 さくら, 佐藤 しおり, 酒井 友希, 三村 徹郎, 近藤 侑貴, 城 英弘, 石崎 公庸
    日本植物学会第88回大会
    Oral presentation

  • ゼニゴケ葉状体の形態形成におけるROP-GDP 解離阻害因子の機能解析
    宮崎 優, 林 愛梨, 酒井 友希, 近藤 侑貴, 深城 英弘, 石崎公庸
    日本植物学会第88回大会
    Poster presentation

  • 苔類ゼニゴケにおける気室および同化糸の形成異常株の解析
    佐野 あやな, 林 愛梨, 酒井 友希, 石崎 公庸, 佐久間 洋, 加藤 大貴
    日本植物学会第88回大会
    Poster presentation

■ Affiliated Academic Society
  • 日本植物バイオテクノロジー学会

  • 日本植物形態学会

  • 日本植物生理学会

  • 日本植物学会

■ Research Themes
  • 基部陸上植物ゼニゴケの胞子をモデルとした細胞自律的な不等分裂メカニズムの研究
    酒井 友希, 坂本 友希
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, Apr. 2025 - Mar. 2028

  • 基部陸上植物ゼニゴケの胞子をモデルとした単細胞における不等分裂メカニズムの研究
    酒井 友希, 坂本 友希
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 特別研究員奨励費, 神戸大学, 08 Mar. 2023 - 31 Mar. 2024
    本研究は、陸上植物進化の基部に位置する苔類ゼニゴケをモデルに、植物の単細胞における細胞自律的な不等分裂の分子メカニズムを解明することを最終目的とする。申請者は、ゼニゴケの個体発生開始点である胞子で不等分裂に先立って核が細胞中央から辺縁部へと細胞骨格依存的に移動することを見出した。胞子における遺伝子発現プロファイルからゼニゴケに唯一の低分子量GTPaseであるMpROPの関与が示唆されたことから「活性化されたMpROPが胞子の細胞膜にドメインを形成し、細胞骨格と相互作用することによって細胞極性を形成し、核を移動させる」という仮説を立てた。本仮説を検証するため、エストロゲン誘導系を用いた一過的なMpROPの発現抑制及び過剰発現の影響を調べることにした。 昨年度に作出したエストロゲン誘導性プロモーター(proE2F::XVE)の制御下でMpROP遺伝子をターゲットにした人工マイクロRNA(amiRNA)を発現する形質転換体を用いて、今年度新たに作出した微小管/アクチン/核の可視化株との交配により胞子を取得した。次に、一過的なMpROPの過剰発現の影響を調べるため、エストロゲン誘導性プロモーターの制御下でMpROP、恒常活性型MpROP G15Vおよびドミナントネガティブ型MpROP T20Nを過剰発現する形質転換体と微小管/アクチン/核の可視化株との交配により胞子を取得した。これらの胞子をエストラジオール含有培地で培養したところ、ドミナントネガティブ型MpROP T20N過剰発現株を含む一部の胞子で発芽が異常となり、胞子発芽においてMpROPが機能することが明らかとなった。 本年度は、国内の学会および研究会で発表することで議論を深めた。また、ゼニゴケにおいて2種類のマーカータンパク質をバイシストロニックに発現させる系を確立し、日本語の記事として発表した。

  • 基部陸上植物ゼニゴケの胞子をモデルとした単細胞における不等分裂メカニズムの研究
    酒井 友希, 坂本 友希
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 特別研究員奨励費, 神戸大学, 28 Apr. 2021 - 31 Mar. 2024
    本研究は、陸上植物進化の基部に位置する苔類ゼニゴケをモデルに、単細胞での細胞自律的な不等分裂の分子機構を解明することを最終目的とする。申請者は、ゼニゴケの個体発生開始点である胞子で不等分裂に先立って核が細胞中央から辺縁部へと細胞骨格依存的に移動することを見出していた。さらに、胞子における予備的なRNAseq解析からゼニゴケに唯一の低分子量GTPaseであるMpROPの関与が示唆されたことから、胞子の不等分裂におけるMpROPの分子機能を明らかにすることにした。本年度の実績は以下である。 【胞子の不等分裂における核の移動】胞子の不等分裂に先立って核が移動する現象について経時的な定量解析を行い、論文として発表した。 【MpROP遺伝子の発現抑制】 MpROP遺伝子の機能欠損は致死となり解析できない。この問題を解決するため一過的な発現抑制を試みた。エストロゲン誘導性プロモーター(proE2F::XVE)の制御下で人工マイクロRNA(amiRNA)を発現させる系を確立した。人工遺伝子合成により作出したゼニゴケマイクロRNA遺伝子(MpmiR160)の骨格を持つベクターに、標的配列に即して設計した短い合成オリゴを挿入する方法を考案し、さまざまな標的配列に対して容易にamiRNAの発現プラスミドを作出できるように工夫した。 【MpROP遺伝子の過剰発現】 エストロゲン誘導性プロモーターの制御下で野生型MpROPおよび恒常活性型MpROP-G15Vを一過的に過剰発現する形質転換体を作出した。これらの形質転換体はエストロゲンを含む選択培地上でMpROPGAP機能欠損株と同様の表現型を示し、機能的なMpROPタンパク質を誘導的に発現できていることを確認した。

  • Toward compilation of an atlas of Marchantia polymorpha, a model basal land plants
    ARAKI Takashi, YAMAGUCHI Ayako, ENDO Motomu, SAKAI Yuuki, MIWA Masaki, HIGO Asuka, MORIHANA Sayuri, OGAMI Takashi, YAMAMOTO Akito
    Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Kyoto University, 01 Apr. 2012 - 31 Mar. 2015
    Through RNA seq analysis of isolated antheridia, a comprehensive list of genes specifically expressed during antheridial development was obtained, which enables us to draw a framework for gene expression program of the process. The list contains genes expressed in spermatogenous tissue at specific stage of development, which will serve as useful markers. A gene likely to be involved in early stages of sexual organ development was also identified through analysis of knock-out plants of selected transcription factor genes. These will be useful resources for us to contribute to our understanding sexual organ development. Other outputs from this project of a notable value include establishment of lines which mark apical notch region of thallus and catalogues of genes expressed in archegonia before and after fertilization. In association to this project, I am serving as one of editors for the specially focused issue on Marchantia polymorpha as a model plant in Plant & Cell Physiology.