2015 Fiscal Year Research-status Report
糸状菌エンドファイトの共生確立における分泌タンパク質の機能
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15K07839
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
竹本 愛子 (田中愛子) 名古屋大学, 生命農学研究科, 研究員 (90464148)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 共生 / 転写制御因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.共生時特異的転写制御因子の同定
先に、Epichloё festucaeにおいて宿主植物との共生確立に必須である転写制御因子をコードするProAを同定した。E. festucaeとペレにあるライグラスとの共生におけるProAの機能を明らかにするため、野生株およびproA変異株感染サンプル、野生株の培養時のRNA-seqを実施した。本年度は、E. festucaeゲノム上の全遺伝子群から、ProAと同様なZn(II)2Cys6タイプDNA結合ドメインをコードする遺伝子群を検出するプログラムを作成した。その結果、全9,350遺伝子のうち53遺伝子からZn(II)2Cys6タイプDNA結合ドメインが検出された。そこで、これら53遺伝子の培養時と共生時の発現レベルを比較解析したところ、宿主植物感染時に発現が顕著に上昇するProAを含む9遺伝子を特定した。解析済みのProAを除く8遺伝子について、相同組み換えによる遺伝子破壊法を用いて、各遺伝子の遺伝子破壊株を作成した。
2.ProAに直接発現制御を受けるプロモーター配列の同定
ProAタンパク質が直接結合するプロモーター配列を特定するため、SELEX法を用いプロモーター配列の回収を行った。SELEX法に必要なゲノムライブラリーを作成し、ProAタンパク質とタグとなるMBPとの融合タンパク質を用いて、ProA結合性プロモーター配列を回収した。先に同定しているProA結合プロモーター配列PesdC b5を定量PCRにより検出し、濃縮前のDNAと比較し１回濃縮DNAで約４倍、２回濃縮DNAでは約７倍量となった。そこでこれらの濃縮DNAをMiseqを用いて配列解析（SELEX-seq）を行った。濃縮前、１回濃縮、２回濃縮の各サンプルを75bp、ペアエンド、100万リード解析した。ChIP-seq用解析ソフトMACSを用いて配列解析を行い、２回の濃縮によって２０倍以上濃縮された455のプロモーター配列を検出した。
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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
共生時に重要な分泌タンパク質の機能解析を目指し、共生に必須な転写制御因子のターゲット遺伝子群の特定を行った。今年度は、すでに同定済みのProAについては、ターゲット遺伝子群を絞り込むところまでできている。さらに、網羅的な解析を目指し、新たな共生時特異的な転写制御遺伝子を見出し、機能解析を進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
RNA-seqデータとSELEX-seqデータの比較により、ProAターゲット遺伝子群より特に重要だと考えられる遺伝子群を絞り込み、その中から分泌タンパク質のシグナル配列をN末端に有するものを同定し、機能解析を進める。また、新たな共生時特異的転写制御因子が見いだせれば、ProAとの関係性についても調査し、E. fesutucae共生時における転写制御ネットワークを明らかにする。
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