2017 Fiscal Year Annual Research Report
ペプチドホルモン経路と低分子ホルモン経路の干渉を介した発生・成長システムの解明
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17H03695
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
打田 直行 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (40467692)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ペプチドホルモン / 低分子ホルモン / 受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高等植物の体は様々な細胞群が協調して機能することで成り立つが、それら細胞間のコミュニケーションを秩序立てて処理する仕組みや、その仕組みが発生・成長の制御において担う役割に関して、過去に解明された例は未だ限定的である。そのような中、研究代表者は、共通の受容体ファミリーが複数の現象で共通して働くものの、現象ごとに異なるリガンドを受容し、さらにその受容体経路の下流では現象ごとに異なる低分子ホルモン経路の働きが調節される、という興味深い受容体システムに関する研究を展開してきた。本研究ではこの研究経緯を発展させ、未同定リガンドの探索、異なる低分子ホルモン経路の働きが現象ごとに調節されるメカニズム、に焦点を当てた解析を行い、これらの仕組みで中心的な役割を担う新規制御因子群の同定までを目指す。
本年度は、（１）本研究で解析対象とするERファミリー受容体群の関わる発生現象のうち、リガンドが同定されていないケースでの未同定リガンドの同定、（２）各現象ごとにERファミリー経路の下流で調節される低分子ホルモン経路の探索を進めた。その結果、（１）に関しては、葉脈パターン形成でのリガンドとして、発達中の葉脈で生まれるリンド候補を見出した。（２）に関しては、ERファミリー経路の活性化により発現変動を起こす遺伝子群を網羅的に同定することから解析の足がかりを得ることを目指して、既知リガンドによる刺激を操作できるリガンド発現誘導系の確立を進めた。
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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
計画していた通りに、ERファミリー受容体群の未知リガンドの同定が進んでいる。また、各現象ごとのERファミリー経路の下流で調節される低分子ホルモン経路の探索に向けた準備に関しても、ERファミリー経路の活性化により発現変動を起こす遺伝子群を網羅的に同定するためのリガンド発現誘導系の確立が進んでいる。これらのことから、概ね順調に進展していると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
リガンドが未同定の現象が残っているので、その現象におけるリガンドの同定を引き続き継続する。同定したリガンドの解析にあたっては、リソースセンターに変異体が存在しない場合は、CRISPR-CAS9を用いて変異体を作成する。リガンドが同定済みの現象に関しては、確立したリガンド発現誘導系を用いて受容体刺激を加えたのちのRNA-seqによる解析を行い、下流で変動する因子群を網羅的に把握する。その遺伝子群の中から各現象での低分子ホルモン経路の調節に関わり得る因子候補群の絞り込みを行い、その各々の因子の個別検証・解析を進めることで、各々の現象での低分子ホルモン経路の調節で重要な働きを行う制御因子を同定する方針である。
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[Journal Article] Chemical hijacking of auxin signaling with an engineered auxin-TIR1 pair2018
Author(s)
Uchida N, Takahashi K, Iwasaki R, Yamada R, Yoshimura M, Endo TA, Kimura S, Zhang H, Nomoto M, Tada Y, Kinoshita T, Itami K, Hagihara S and Torii KU
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Journal Title
Nature Chem. Biol.
Volume: 14
Pages: 299-305
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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