Elucidation of G-protein signaling pathway controlling plant height, panicle and seed size in rice.
| Project/Area Number |
20K05987
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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 39010:Science in plant genetics and breeding-related
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| Research Institution | Fukui Prefectural University |
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Principal Investigator |
三浦 孝太郎 福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (70571561)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | イネ / 種子形 / Ｇタンパク質 / イネ３量体Ｇタンパク質 / ヘテロ３量体Gタンパク質 |
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| Outline of Research at the Start |
イネのヘテロ３量体Ｇタンパク質は種子・草丈・穂の形を制御し、αとγ３、αとγ４サブユニットはそれぞれ共通の制御メカニズムを有していると考えられる。本研究では、イネ３量体Ｇタンパク質の各構成タンパク質が、どのように相互作用することで細胞分裂活性を制御し、器官サイズを決定するのか？を明らかにする事を目的とし、各サブユニットのタンパク質相互作用、関連変異体の遺伝子単離を通じて制御機構を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
小課題１ 各γサブユニット変異体におけるαサブユニットの状態の解析：小課題１では、αサブユニット特異的抗体を用いて各γサブユニット変異体背景で免疫沈降を行う事で、γサブユニット変異の影響でαサブユニットが単体で存在するか、３量体を形成しているかを明らかにする。令和４年度は、抗αサブユニット抗体を用いた実験で、γ３サブユニット変異体の種子が短くなる事が、αサブユニットとの結合を強化されていることにい起因することを見出した。
Ｇγ２変異体の解析では、Ｎ末端が失われると致死になるという新たな形質を確認できた。また、この表現型はＧβ変異体と類似しており、Ｇγ２はＧβと協働し、生命維持に必要な機能を有することを確認した。
小課題２ イネＧタンパク質関連変異体の遺伝子単離：令和４年度は、２つのＧタンパク質関連遺伝子の機能欠損変異体を用いた実験により、１つがＧタンパク質とは異なるシグナル伝達経路を介して種子のサイズを制御し、１つがＧタンパク質経路をコントロールする事を見出した。このＧタンパク質経路を介して種子を制御する遺伝子変異は、ＧαとＧγ３変異体との二重変異体を作成したところ、Ｇα変異が遺伝的上位であるが、Ｇγ変異は相加的名表現型となり、独立な経路であることを示唆した。
小課題３ 新奇３量体Ｇタンパク質関連タンパク質のタンパク質相互作用解析：小課題２で新たに同定した候補遺伝子について、抗Ｇα抗体を用いて免疫沈降実験を行ったが、直接の相互作用は確認できなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画していたとおり、Ｇαタンパク質が変異体の生体内でどういった状態で存在するのか明らかにするための抗Ｇα抗体を用いた解析が進行している。。
３系統の関連変異体の内２系統について遺伝子編集による欠損変異体を作出し、その表現型の調査及び遺伝解析を実施した。
Gタンパク質関連遺伝子の相互作用実験については、特異性の高い抗Ｇα抗体を用いた解析を行っているが、現在までに結合は確認できていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの計画通り、形質転換体を用いた実験によってＧタンパク質の生体内での構と、関連変異体の解析を進める事で、イネＧタンパク質のシグナル伝達経路
の解明を目指して研究を推進する。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Proteomics Analysis of Plasma Membrane Fractions of the Root, Leaf, and Flower of Rice2020
Author(s)
Iwasaki Y., Itoh T., Hagi Y., Matsuta S., Nishiyama A., Chaya G., Kobayashi Y., Miura K., Komatsu S.
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Journal Title
International Journal of Molecular Sciences
Volume: 21
Issue: 19
Pages: 6988-6988
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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