New developlents of breeding and evolutionary studies taken advantage of using information of porotein three-dimensional structures by Alphafold2

• Project/Area Number: 23K18039
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
• Research Institution: Kazusa DNA Research Institute
• Principal Investigator: 平川 英樹 公益財団法人かずさDNA研究所, ゲノム事業推進部, 主任研究員 (80372746)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野寺 康之 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (80374619)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: Alphafold2 / 高次的機能SNP / タンパク質立体構造 / 機能部位 / 原因遺伝子

Outline of Research at the Start

多型解析で検出される膨大なSNPから有力な原因遺伝子の候補を絞り込むため，ホウレンソウとトマト，アブラナ属作物において，Alphafold2で予測されたタンパク質立体構造上の非同義置換の位置を特定し，機能・活性に直接的に影響を与える「高次機能的SNP遺伝子」を同定し，栽培化，エリート品種の成立，変種の分化，地域適応および性分化と関連性を示すものの発現パターンの違いを調べる．ホウレンソウおよびアブラナ属作物を宿主とするキュウリモザイクウイルス由来のベクターを用いたウイルス誘導ジーンサイレンシング系を用い，高次機能的SNP遺伝子をノックダウンし，表現型の変化に基づく機能同定を行う．