2019 Fiscal Year Annual Research Report
Study on nitrogen depletion signaling in plants
| Project/Area Number |
17K07438
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
今村 壮輔 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70548122)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 窒素欠乏 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
窒素は、植物の生長を左右する重要な栄養元素である。窒素に関する研究としては、窒素量の増減に応じた遺伝子発現など、窒素量変化に伴う最終的な応答反応については良く理解されている。その一方で、窒素量の変化を、植物細胞がどの様な機構で感知しているのか、という点については、多くの制御系・実験系が複雑であるなどの理由で解明がなされていない。そこで本提案では、単純な制御系を持つと考えられる単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeに着目し、実験材料として用い、窒素源欠乏シグナルの受容や、そのシグナル伝達機構の解明を目的としている。
本年度は、窒素欠乏応答転写因子(NRTF)の機能解析を行うために、NRTFの機能領域を特定することを試みた。そのために、NRTF破壊株をホストにすることが可能な株を構築し、そこに各変異型NRTFが発現する形質転換株の構築を行なった。NRTFの下流遺伝子の発現をモニターすることで、NRTFの活性に影響を及ぼす領域を調査した。その結果、NRTFのN末端に窒素欠乏応答に対して、NRTFの機能を抑制する領域を見出した。さらに、この機能を抑制する領域を細胞内で発現させ、当該領域に結合する候補タンパク質を質量分析にて同定した。その結果、５０個弱のタンパク質を見出すことに成功し、それらタンパク質が、実際にNRTFに結合するか否かを免疫沈降法、酵母ツーハイブリッド法、そしてレポーターアッセイ法を用いて確認した。加えて、NRTFの機能を抑制する領域の機能が、NRTFの核への局在、DNAへの結合能に影響することも観察した。これにより、NRTFがその結合因子によって、転写活性が調節されている可能性を示唆するモデルを提示することに成功した。
|
