2018 Fiscal Year Research-status Report
タペート崩壊での転写・活性酸素シグナルによる時空間的オートファジー制御機構の解明
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18K05562
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| Research Institution | Suwa University of Science |
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Principal Investigator |
来須 孝光 公立諏訪東京理科大学, 工学部, 准教授 (50422499)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | オートファジー / 活性酸素種(ROS) / タペート細胞 / プログラム細胞死 / 花粉発達 / イネ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
葯の最内層に存在するタペート細胞は、自身の脂質やアミノ酸を含めた栄養を、プログラム細胞死(PCD)による自己分解により、花粉に供給する重要な機能を担っており、その制御機構の解明は、穀物における稔実制御に直結する。本研究は、花粉への栄養供給細胞である、タペート細胞のPCD過程におけるオートファジー誘導の重要性に着目し、遺伝子発現・活性酸素種(ROS)蓄積を介した時空間的オートファジー制御機構の解明を進め、PCD進行過程における、ROSシグナルとオートファジー機構の生理的意義・重要性を明らかにすることを目指すものである。
本年度は、イネの転写ネットワークの根幹を担うと想定されるbHLH型転写因子、葯のROS産生に関与すると想定される酵素群に着目し、各変異体群を利用し、葯発達過程のタペート細胞内におけるROS動態とオートファジー誘導の検証を蛍光イメージングおよび比色定量解析により実施した。解析の結果、葯発達ステージ間のタペート細胞におけるROSおよびオートファジー動態の変化が観察された。併せて、各変異体群においては、コントロール株に比べて、タペート細胞における明らかなROSおよびオートファジー動態の変化が観察された。
一方、各変異体群の花粉発達ステージ毎の葯における遺伝子発現プロファイリングを実施し、各変異体におけるネットワーク変化の相関性と時期特異性の検証を行うため、各変異体葯の花粉発達ステージ毎の圃場における葯のサンプリングおよびRNAサンプル調整まで完了した。
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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
イメージング解析を用いた、タペート細胞における転写ネットワークおよび活性酸素(ROS)生成を介したオートファジー制御機構の解明に関しては、順調な進展を見せている。一方、各種変異体群における、花粉発達ステージ毎の遺伝子発現プロファイリングに関しては、当初の計画に比べ解析が若干遅れている。サンプル調整は既に完了しており、次世代シークエンサーによる発現解析を行うことにより、次年度は計画通り研究が進むと想定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、花粉発達ステージ毎の遺伝子発現プロファイリングを進めるとともに、共同研究機関との研究も開始する。具体的には、動物培養細胞を用いた、葯に発現するリン酸化酵素によるROS生成酵素の活性制御機構の解析をメインに、①ゲル内リン酸化／Mass解析によるリン酸化酵素によるROS生成酵素のリン酸化部位の同定を行う。併せて、ROS生成酵素変異体を含め、各変異体群の機能相補解析を進める。
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| Causes of Carryover |
2019年1月の謝金経費が当初予定よりも少なかったため、次年度への繰越予算が生じた。
本繰越予算(16,301円)と2019年度予算を併せ、次年度は、実験試薬の購入、旅費、謝金、英文校正費等への支出を計画している。
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