| Project/Area Number |
19K06730
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
Kojima Shoko 中部大学, 応用生物学部, 准教授 (10340209)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 広夫 金沢大学, 薬学系, 准教授 (30454367)
松本 省吾 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (90241489)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | エピジェネティック / 核小体 / AS2/LOBドメイン / DNAメチル化 / 発現制御 / シロイヌナズナ / 45S rDNA / 葉の発生・分化 / 植物 / 葉の発生 / AS2/LO Bドメイン / 分化 / 核小体タンパク質 / AS2 / 植物の発生・分化 / 発生・分化 / 発生 |
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| Outline of Research at the Start |
シロイヌナズナのAS2は、葉の裏側因子ETTIN/ARF3を抑制し、葉の表側の細胞分化を促進する重要な因子である。AS2はDNA結合を介してETTを抑制し、複数の核小体因子とともにETTのDNAメチル化維持にも関わる。また、AS2の機能には核小体近傍での塊状の局在が必要であるが、ETTを抑制する分子メカニズムは不明である。本研究では、AS2と核小体因子が、DNAのメチル化の制御を介して、どのように植物の細胞分化に関与するかを明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Arabidopsis ASYMMERIC LEAVES2 (AS2) is a gene that plays an important role in leaf development and differentiation; AS2 promotes adaxial cell differentiation of the leaf by repressing abaxial factors of the leaf primordia. In the present study, we analyzed the effects of nucleolar protein genes, NUCLEOLIN1 (NUC1) and RNA HELICASE10 (RH10) on AS2 function, because the localization of AS2 at the periphery of the nucleolus is important for its function. We found altered localization of AS2 protein and reduced levels of DNA methylation of 45S rDNA in as2, nuc1, rh10 mutants, that indicate perinucleolar localization of AS2 that requires normal nucleolar structure and/or its function. The localization pattern of the 45S rDNA foci was also altered in these mutants. These results indicate that perinucleolar regions function as scaffold for gene silencing.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、植物の主要な光合成器官である葉の発生のメカニズムの一端を明らかにした。今回得られた研究成果は、植物が様々な環境変化に応答しながら発生する仕組みを理解した上で地球環境を維持するのに役立つと期待され、社会的な意義は大きい。
また、本研究で植物固有のAS2/LOBファミリータンパク質の１つ、AS2が葉の発生において機能する際に必要は核小体周縁部への局在には、正常な核小体が必要であり、45S rDNAメチル化の維持を介したエピジェネティックな調節に関わることを世界に先駆けて示した。
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