翻訳後修飾酵素による拮抗したジベレリン信号伝達制御

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K07449
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 深澤 壽太郎 広島大学, 理学研究科, 助教 (90385550)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ジベレリン / 転写因子 / 信号伝達

Outline of Annual Research Achievements

GA信号伝達においてDELLAタンパク質は、抑制因子として知られている。DELLAタンパク質は、機能未知の核タンパク質であり下流の信号伝達を抑制している。GA投与によりDELLAタンパク質が速やかに分解され抑制が解除されることでGA応答が誘引される。
DELLAタンパク質の相互作用因子GAF1の単離に成功しDELLAタンパク質が、GAF1と相互作用することによって、下流の標的遺伝子の制御を行っていることを明らかにしてきた。GAF1は、さらにコリプレッサーであるTOPLESSファミリータンパク質TPRと相互作用することが明らかとなった。DELLAタンパク質はコアクチベーターとして、TPRはコリプレッサーとして機能する。GAは、DELLAの分解を介して、GAF1複合体をアクチベーターからリプレッサーに変換することで、標的遺伝子の発現を調節している。植物体内における、GAF1の翻訳後修飾の有無を検討するため、mycタグを付加したGAF1タンパク質を発現する形質転換植物を作製した。myc抗体を用いたウェスタンブロット解析などより、特定のバンドシフトが検出されることからGAF1タンパク質が植物体内でリン酸化修飾を受けている可能性が示された。リン酸化予想部位に変異を導入した形質転換植物を作製し、リン酸化の有無を検証した。さらに、DELLA-GAF1複合体に結合する新たな因子を同定した。これらの因子の結合部位や、相互作用によるDELLA-GAF1複合体の転写活性化に及ぼす影響など、相互作用因子によるDELLA-GAF1複合体の制御機構を解析している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

植物体内における、GAF1の翻訳後修飾の有無を検討するため、mycタグを付加したGAF1タンパク質発現する形質転換植物を作製した。myc抗体を用いたウェスタンブロット解析などより、特定のバンドシフトが検出されることからGAF1タンパク質が植物体内でリン酸化修飾を受けている可能性が示された。また、DELLA-GAF1複合体の新たな相互作用因子を同定した。

Strategy for Future Research Activity

同定したGAF1のリン酸化修飾部位に変異を導入し、リン酸化されない変異型GAF1及び、リン酸化を模した変異型GAF1を発現する形質転換体を作製し、GAF1のリン酸化修飾部位の生理学的意義を検証する。また、GAF1複合体はコアクチベーターであるDELLAタンパク質、コリプレッサーであるTPRと相互作用し、その機能がGAにより変換されることを明らかにしてきたが、新たに同定した相互作用因子の結合がDELLA-GAF1複合体に及ぼす影響を検証する。

Causes of Carryover

本年度は、当該年度の所用額をほぼ予定通り使用した。
約2万円の未使用分は、相当額の購入予定の試薬等が無かったため
次年度の物品費として使用予定。

Research Products

• [Journal Article] DELLA-dependent and -independent gibberellin signaling (2018)
  • Author(s): Ito, T., Okada, K., Fukazawa, J. and Takahashi, Y
  • Journal Title: Plant Signal Behav. Volume: 13 Pages: e1445933
  • DOI: 10.1080/15592324.2018.1445933
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DELLA-GAF1 complex is a main component in gibberellin feedback regulation of GA 20-oxidase 2 (2017)
  • Author(s): Fukazawa, J., Mori, M., Watanabe, S., Miyamoto, C., Ito, T. and Takahashi, Y.
  • Journal Title: Plant Physiology Volume: 175 Pages: 1395-1406
  • DOI: 10.1104/pp.17.00282
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gibberellin induces an increase in cytosolic Ca2+ via a DELLA-independent signaling pathway (2017)
  • Author(s): Okada, K., Ito, T., Fukazawa, J. and Takahashi, Y.
  • Journal Title: Plant Physiology Volume: 175 Pages: 1536-1542
  • DOI: 10.1104/pp.17.01433
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Autophosphorylation affects substrate-binding affinity of tobacco Ca2+-dependent protein kinase1 (2017)
  • Author(s): Ito, T., Ishida, S., Oe, S., Fukazawa, J. and Takahashi, Y.
  • Journal Title: Plant Physiology Volume: 174 Pages: 2457-2468
  • DOI: 10.1104/pp.17.00515
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ジベレリンとジャスモン酸によるクロストーク制御機構の解析 (2017)
  • Author(s): 深澤 壽太郎、藤井 麻弥、西、航一郎、森 亮太、高橋 陽介
  • Organizer: 植物化学調節学会 第52回大会
• [Presentation] DELLA を介したジベレリンとジャスモン酸のクロストーク制御 (2017)
  • Author(s): 森 亮太，藤井麻弥，伊藤 岳，深澤壽太郎，高橋陽介
  • Organizer: 第74回 中国四国植物学会
• [Presentation] ジベレリンによるシロイヌナズナの花成制御 (2017)
  • Author(s): 大橋由紀，髙橋竜平，伊藤 岳，深澤壽太郎，高橋陽介
  • Organizer: 第74回 中国四国植物学会
• [Presentation] ホメオドメインタンパク質によるジベレリン生合成遺伝子の転写制御機構の解析 (2017)
  • Author(s): 中村駿志，深澤壽太郎，高橋陽介
  • Organizer: 第74回 中国四国植物学会
• [Presentation] DELLA-GAF1 Complex is a Main Component in Gibberellin Feedback Regulation of GA20ox2 in Arabidopsis (2017)
  • Author(s): Fukazawa J, Mori M, Ito T, Takahashi Y.
  • Organizer: Taiwan-Japan Plant Biology 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] DELLA-GAF1 Complex Regulates Gibberellin Homeostasis and Signaling in Arabidopsis (2017)
  • Author(s): Fukazawa J, Ito T, Takahashi Y.
  • Organizer: 5th International symposium Plant Signaling and Behavior 2017
  • Int'l Joint Research / Invited