2018 Fiscal Year Research-status Report
PIF4タンパク質制御による二酸化窒素センシング機構の解明
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18K05926
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
高橋 美佐 広島大学, 理学研究科, 助教 (10294513)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 二酸化窒素 / シロイヌナズナ / PIF4 / 胚軸伸張 / 環境応答 / ChIP解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに大気中に含まれる二酸化窒素（10~50 ppb）はバイオマス蓄積の促進、栄養生長および花芽形成促進を正に制御する植物成長調節因子であることを明らかにした。二酸化窒素のかかる調節機構の究明は、植物生物学の基礎や新規学術領域の創成、また二酸化窒素は自然にどこにでもあるものであるが故に環境無負荷、省エネルギーしかも高収量の画期的農業生産技術の開拓の視点からも重要である。植物がどのように二酸化窒素を受容するか(センシング機構)は、同調節分子機構の解明における必須不可欠の課題である。これまでに、胚軸長を指標として胚軸伸長の二酸化窒素感受性欠失変異株をT-DNA挿入ラインから選抜、解析し、同二酸化窒素不感受性株では転写因子PIF4タンパク質量の減少and/or転写活性が低下していると考えた。本研究はその分子的実態を究明し、PIF4タンパク質制御による二酸化窒素センシング機構の解明をめざす。
二酸化窒素によるPIF4タンパク質量の減少または転写活性の低下について検証を行った。タグ付きPIF4タンパク質を発現させた植物を二酸化窒素存在下で栽培して、ChIP解析により対照区（二酸化窒素非存在下栽培植物）と比較した。その結果、二酸化窒素存在下で栽培した植物では、PIF4タンパク質はその制御下にある遺伝子のプロモーター領域への結合が減少していることが示された。二酸化窒素存在下で栽培したPIF4pro::PIF4-HA/pif4植物タンパク質をSDS PAGEで分離、抗HA抗体を用いてウェスタンブロット解析を行い、対照区植物と比較したところ、二酸化窒素はPIF4タンパク質量に影響しないことが示された。以上、二酸化窒素処理により、PIF4タンパク質の制御下にある遺伝子のプロモーター領域へのPIF4タンパク質の結合が阻害されることにより胚軸伸長抑制されると考えらえる。
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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
当初予定をしていた解析に関しては、概ね終了することができ、一定の結果を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、研究計画に従って、タンパク質の翻訳後修飾の解析に焦点を絞って研究を遂行する。
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| Causes of Carryover |
当初購入を予定していたLED照明パネルが必要なくなったため、次年度使用額が生じた。次年度に、タンパク質の翻訳後修飾の解析用試薬の購入に使用する予定である。
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