Exploring new regulatory layers for embryo patterning by a proteome approach in rice

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K14625
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 佐藤 豊 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 教授 (40345872)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: イネ / プロテオーム / 質量分析 / ペプチド

Outline of Annual Research Achievements

従来のプロテオーム解析では、プロテアーゼによりペプチドに分解されやすく、かつイオン化しやすいペプチドを量の多い順番に解析するため、試料中に微量含まれる転写因子等の制御因子に関する情報はほとんど得られない。申請者はイネの胚形成機構の解明に長年分子遺伝学的手法で取り組んできた。この間、転写レベルでの制御ネットワークの重要性を多数明らかにしてきた。一方、転写ネットワークの上流で何が起きているのか全く情報は得られていない。本研究では、近年ヒトを材料にして発展してきた次世代プロテオーム解析技術を導入し、これまで植物では全く手つかずの領域であった、胚形成初期に働く、転写ネットワークの上位の制御レイヤーの解明に挑む挑戦的かつ萌芽的な研究を行うことを目的とした。
具体的には、イネのESTクローンのうち、特に転写制御因子に着目し、これを鋳型にin vitro転写・翻訳を行う。翻訳産物を質量分析器にかけることにより、イネ転写因子が示す特有のMRMパターンをあらかじめ取得し、データベース化することにより、イネの転写因子のプロテオーム情報をより、充実させることを目指した。
手始めに、イネESTクローンのうち、転写因子をコードするクローンを約50入手した。PCRでタグを導入したのち、効率の良いin vitro転写系で、転写物を得られるか確認した。その後、市販のin vitro転写システムを利用し翻訳産物を得た。翻訳産物が、きちんとできていることをタグを用いたウエスタン解析により明らかにした。本研究により、質量分析器により得られる情報のデータベース化に向けた、道筋ができた。