2017 Fiscal Year Research-status Report
GUNプラスチドシグナル伝達の分子機構と植物陸上化にともなう進化の研究
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17K07444
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
望月 伸悦 京都大学, 理学研究科, 助教 (60280939)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 色素体機能・光合成 / プラスチドシグナル / PPRタンパク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（A）in vivoにおけるGUN1のDNA・RNAターゲットの探索、GUN1相互作用タンパクの同定・解析：共免疫沈降法の予備実験を行い、3-5日齢の実生が好適な材料であることがわかった。複数種類のGUN1ox株について発現量を検討し、好適な株を得た。
（B）gun1サプレッサー変異の単離・解析、プラスチド非依存的に光形態形成を行う突然変異体の単離・解析： GUN1ox株を親株に、弱光＋リンコマイシン（LIN）存在下で、gun１と同様の表現型を示す変異体を選抜し、429株の候補M2株を選抜した。これらの突然変異体について、日本植物生理学会年会で発表した。次世代で表現型の確認、GUN1タンパク質の発現量を検定し、有望株の選抜を進めている。
（C）シャジクモ類・蘚類・苔類・シダ類・裸子・被子植物GUN1オーソログの構造比較および、GUN1機能の保存性の解析、ゼニゴケ・ヒメツリガネゴケにおけるGUN1機能の解析：ゼニゴケのMpGUN1破壊株について、葉緑体の発達に影響を与える条件（薬剤、低温、高温、強光など）を試したが、野生型株との差が見られなかった。現在、プラスチドおよび核遺伝子の発現解析を進めている。
（D）その他：プラスチドシグナルに関わると報告されてきたPTM遺伝が、従来報告されてきた働きを持たないことを、英国のグループと共に発見し論文として報告した。PTMの下流で働くとされるABI4についても、プラスチドシグナルに寄与しないことを明らかにした。これらの結果を、日本植物生理学会年会で報告した。
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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
（A）GUN1相互作用因子の検索については、タンパク質を高発現するGUN1oxの選定と材料の準備に予定以上の時間がかかったが、(C)の計画を一部縮小して進める事で、計画の遅延を取り戻しつつある。
（B）GUN1ox株からgun1と同様に、LIN存在下で光形態形成する変異体の一次スクリーニングは当初予定より短期間で完了した。これに続けて、gun1変異のサプレッサースクリーニングを開始し、順調に計画が進行している。
（C）GUN1オーソログの検索については、in silicoで進めており、PPRドメインの比較検討中である。ゼニゴケのGUN1遺伝子破壊株については、さまざまなストレス条件を試しているが、これまでのところ野生型株との差異がみられていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
（A）GUN1と共免疫沈降するタンパク質について、MS/MSによる同定を進める。ChIP-seqについても条件検討を進める。
（B）得られているgun1様突然変異株について二次・三次スクリーニングを優先して行い、有望株を絞り込む。親株（GUN1ox）と戻し交配を行い、F2個体を用いて原因遺伝子の同定を行う。gun1サプレッサーについては、一次スクリーニングを年度前半に終え、後半で有望株の絞り込みを行う。
（C）ゼニゴケgun1遺伝子破壊株で表現型がみられないため、GUN1過剰発現株を新規に作製する。また、GUN1と近縁のPPRタンパク質の遺伝子破壊株を作製し、機能的冗長性について検討する。シャジクモなどの陸上植物に近縁の藻類についても、GUN1オーソログのクローニングを進める。
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| Causes of Carryover |
突然変異体の単離同定に若干の遅れがあり、当該年度に予定していた次世代シーケンサによる網羅的塩基配列解析を延期したため、次年度使用額が生じた。今年度中に上記解析を行うと共に、当初予定していた今年度予算については、当初計画通りに実施する。
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