2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K18565
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
岩瀬 哲 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (40553764)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 再分化 / 脱分化 / 分化全能性 / 転写因子 / 組織培養 / 再生 / シロイヌナズナ / ナタネ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
AP2/ERF型転写因子の一つであるWIND1は、傷害応答因子であり、シロイヌナズナにおいて傷害部位での細胞のリプログラミングを正に制御し、引き続いて起こる茎葉再分化を促進する。当該年度においては、組織培養条件下において茎葉再分化を促進することが報告されているESR1に注目して解析を進めた。ChIP解析、EMSA解析、トランスアクティベーションアッセイ、WIND1ドミナントネガティブタイプの植物を用いた解析等から、WIND1タンパク質はESR1のプロモーターに直接結合し、ESR1の発現を正に制御することで、傷害部位におけるカルス化と茎葉再分化を促進していることが明らかとなった。また、シロイヌナズナWIND1誘導系を導入したナタネおいても、ホルモンフリーの培地にもかかわらず胚軸切片からのカルス化および茎葉再分化が起きることを観察した。更にこの際、ナタネのESR1ホモログ遺伝子の発現がWIND1誘導試験区のみに観察された。これらの結果から、植物には傷害ストレス後に、WIND1のような細胞リプログラム関連因子による茎葉再分化の分子カスケードが存在することが明らかとなり、少なくともアブラナ科ではESR1を介していることが示された。面白いことに、これまで組織培養条件下で茎葉再分化を促進すると報告されている他の転写因子遺伝子(PLT3、 PLT5、 PLT7、 RAP2.6Lなど)の発現は、WIND1ドミナントネガティブ植物体や、ESR1ドミナントネガティブ植物体においても抑制されないことから、WIND1やESR1とはパラレルに存在し、共通のターゲット因子を有していることが示唆された。今後は引き続き、これらの因子のカスケードにおける上下関係、ターゲント因子を明らかにしていく予定である。また、これまで得られている成果に関しては、現在投稿準備を急ぎ進めているところである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
ナタネにおける成果は申請時には予期していなかったが、仮説をつよく裏付ける結果となっているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ESR1がターゲットとする因子を同定していくとともに、ESR1とはパラレルに存在していると考えられる他の茎葉再分化関連転写因子とターゲット因子との関連を解析することで、脱分化から茎葉再分化へのより詳細な分子カスケードを明らかにしていく。また、ESR1はエピジェネティックに発現抑制を受けていることが明らかとなってきたため、傷害ストレスとWIND1がESR1 locusのエピジェネティックな変化を生じさせているのかどうか、もしそうならばどのような機構があるのか研究を進めていく。
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| Causes of Carryover |
実験用キット類、実験器具（プラスチック含む）、植物育成用土等、実験に必要な諸経費および学会参加、論文投稿料を鑑みて計上した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験用キット類としてRNAseq解析、マイクロボンバードメント解析、ChIP解析、プラスミド抽出キットを購入予定である。学会参加費として国内学会１、海外学会1、論文投稿費としてオープンアクセス1報分に使用する予定である。
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[Journal Article] PRC2 represses dedifferentiation of mature somatic cells in Arabidopsis2015
Author(s)
Momoko Ikeuchi, Akira Iwase, Bart Rymen, Hirofumi Harashima, Michitaro Shibata, Mariko Ohnuma, Christian Breuer, Ana Karina Morao, Miguel de Lucas, Lieven De Veylder, Justin Goodrich, Siobhan M. Brady, François Roudier & Keiko Sugimoto
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Journal Title
Nature Plants
Volume: 1
Pages: 15089
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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