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植物のミトコンドリアmRNA制御機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaDiversity and asymmetry achieved by RNA program
Project/Area Number 23112715
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

平山 隆志  岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (10228819)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsシロイヌナズナ / ミトコンドリア / mRNA安定性制御 / polyA特異的RNA分解酵素 / polyA付加酵素 / ストレス応答 / RNA安定性制御 / polyA除去酵素 / 出芽酵母
Outline of Annual Research Achievements

高等植物シロイヌナズナのミトコンドリアのmRNA安定制御に関わると考えられるpolyA特異的RNA分解酵素AHG2/PARNとpolyA付加酵素AGS1の機能解明を進めている。平成24年度は、主にahg2-1変異株のミトコンドリアの性状について解析を行った。そのひとつに、タンパク質の変動を調査した。核ゲノムコードのミトコンドリア局在タンパク質とミトコンドリアゲノムコードのタンパク質についてwestern blottingを行い、蓄積量を調査した。その結果、変異株ではミトコンドリアゲノムコードのタンパク質の増加が認められた。また、Blue-Native-PAGEを用いてミトコンドリア複合体のタンパク質量を調査した。その結果、変異株では、複合体の量が変動していることが確認された。このことから、mRNAの蓄積がタンパク質の増加を引き起こし、それがタンパク質複合体の量比を混乱することにより、呼吸に必要な複合体形成が阻害もしは不安定化を引き起こしていると推察される。また、ミトコンドリアDNA量、RNA量をqPCRを用いて、解析し、変異株では核あたりのミトコンドリア量が増加ていること、更にミトコンドリアDNAあたりのmRNA量が増加していることを明らかにした。また、予備実験としてAHG2, AGS1それぞれと相互作用するタンパク質の同定を試みた。それぞれのGFP結合タンパク質を発現する形質転換体からミトコンドリアを抽出し、供沈殿するタンパク質を質量分析装置を用いて、解析した。この懐石には理化学研究所の支援研究を利用させていただいた。その結果、それぞれ、ミトコンドリアで機能するRNA制御因子との相互作用が認められた。これらのデータを出すとともに、当該年度は論文の執筆を行った。現在、投稿した論文はrevise中で、まもなく投稿する予定である。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Elucidation of the RNA recognition code for pentatricopeptide repeat proteins involved in organelle RNA editing in plants.2013

    • Author(s)
      Yagi Y, Hayashi S, Kobayashi K, Hirayama T, Nakamura T
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 8 Issue: 3 Pages: e57286-e57286

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0057286

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation of Arabidopsis ahg11, a weak ABA hypersensitive mutant defective in nad4 RNA editing.2012

    • Author(s)
      Murayama M, Hayashi S, Nishimura N, Ishide M, Kobayashi K, Yagi Y, Asami T, Nakamura T, Shinozaki K, Hirayama T
    • Journal Title

      J. Exp. Bot.

      Volume: 63 Issue: 14 Pages: 5301-5310

    • DOI

      10.1093/jxb/ers188

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An ABRE promoter sequence is involved in osmotic stress-responsive expression of the DREB2A gene, which encodes a transcription factor regulating drought-inducible genes in Arabidopsis2011

    • Author(s)
      Kim, J.-S., Mizoi, J., Yoshida, T., Fujita, Y., Nakajima, J., Ohori, T., Todaka, D., Nakashima, K., Hirayama, T., Shinozaki, K., Yamaguchi-Shinozaki, K.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol

      Volume: 52 Issue: 12 Pages: 2136-2146

    • DOI

      10.1093/pcp/pcr143

    • NAID

      10030306452

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The regulatory network of plant responses to abscisic acid2011

    • Author(s)
      Umezawa, T., et al
    • Journal Title

      Advances in Botanical Research

      Volume: 57 Pages: 201-248

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-387692-8.00006-0

    • ISBN
      9780123876928
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple hormone treatment revealed novel cooperative relationships between abscisic acid and biotic stress hormones in cultured cells

    • Author(s)
      Okamoto, M., et al
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: (in press)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 植物ミトコンドリアmRNAのpolyA制御機構2013

    • Author(s)
      平山 隆志
    • Organizer
      岡山大学資源植物科学研究所、共同利用・共同拠点ワークショップ「植物ミトコンドリア研究の新展開」
    • Place of Presentation
      倉敷
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Plant specific function of polyA specific ribonuclease (PARN)2013

    • Author(s)
      Hirayama T.
    • Organizer
      日本植物生理学会第54回年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Unique function of Arabidopsis seed-predominant PP2Cs, AHG1 and AHG3, in ABA response in seeds and early seedlings2012

    • Author(s)
      平山隆志
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2012-03-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Pentatricopeptide repeat (PPR)モチーフのRNA認識コード2012

    • Author(s)
      八木祐介
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2012-03-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] AHG2/PARN and AHG2 SUPPRESSOR1 (AGS1) regulates the polyA status of mitochondrial mRNA2012

    • Author(s)
      Hirayama T.
    • Organizer
      International Conference of Arabidopsis Reserch
    • Place of Presentation
      ウイーン、オーストリア
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナのPARN/AHG2とAHG2 SUPPRESSOR1 (AGS1)はミトコンドリアmRNAのpolyA鎖長調節に関与する2012

    • Author(s)
      平山 隆志
    • Organizer
      日本RNA学会第14回年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Plant specific function of polyA specific ribonuclease (PARN)2012

    • Author(s)
      Hirayama T.
    • Organizer
      Frontiers in Plant RNA Research 2012
    • Place of Presentation
      札幌
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Novel function of Arabidopsis PARN2011

    • Author(s)
      平山隆志
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2011-12-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of a PAEN deficient mutant, ASA hypersensitive germination2-1, of Arabidopsis2011

    • Author(s)
      Hirayama, T.
    • Organizer
      The 16th Annual Meeting of the RNA Society and The 13th Annual Meeting of the RNA Society of Japan
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of a PARN deficient mutant, ABA hypersensitive germination2-1, of Arabidopsis2011

    • Author(s)
      Hirayama, T.
    • Organizer
      International Plant RNA Workshop
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan(招待講演)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] 岡山大学 資源植物科学研究所

    • URL

      http://www.rib.okayama-u.ac.jp/index-j.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.rib.okayama-u.ac.jp/index-j.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2025-11-21  

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