2021 Fiscal Year Annual Research Report
Imaging analyses of chromatin dynamics in plant regeneration
| Project/Area Number |
19H03259
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
松永 幸大 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40323448)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | イメージング / ヒストン修飾 / 再生 / エピジェネティクス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
植物の強力な再分化能力を制御する遺伝子プライミング現象の解明を進めた。シロイヌナズナのヒストン脱メチル化酵素LYSINE-SPECIFIC DEMETHYLASE 1-LIKE 3（LDL3）により、カルス形成中に、LDL3はH3K4me2を取り除くことで、将来のシュー ト誘導に備えてシュート形成遺伝子群を遺伝子発現の待機状態にする。植物のシュート再生前のカルスの段階で、ヒストンH3のリジン残基の脱メチル化によりプライミング遺伝子群が転写スタンバイになりシュート形成時に一気に遺伝子発現がONになることから、エピジェネティク・プライミングには、脱メチル化酵素の他に、メチル化酵素の存在も予想された。そこで、ヒストン脱メチル化とメチル化のバランスからプライミング制御酵素の絞り込みを進め、さらに詳細な分子メカニズムが明らかになった。シュート再生前段階で、H3K4me1、 H3K4me2、H3K3me3のバランスによってプライミング現象が成立することが明らかにするとともに、その現象に関与するヒストンメチル化酵素を同定した。このヒストンメチル化酵素により制御されるヒストンメチル化とLDL3により制御されるメチル化は必ずしも相関関係があるわけではないことから、ヒストンメチル化によってプライミング制御される一群の遺伝子が存在することも明らかになった。さらに、クロマチン構造変換に連動する遺伝子発現をRNAポリメラーゼのリン酸化をライブイメージングして解析するRNAPIISer2phのミントボディに基づいた、イメージング解析法を開発して、カルスとシュート誘導後の状態を比較解析した。その結果、カルスからの茎頂分裂組織細胞群において、RNAPIIが活性化させることをイメージングによって検証することに成功した。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
[Journal Article] Improved clearing method contributes to deep imaging of plant organs2022
Author(s)
Yuki Sakamoto, Anna Ishimoto, Yuuki Sakai, Moeko Sato, Ryuichi Nishihama, Konami Abe, Yoshitake Sano, Teiichi Furuichi, Hiroyuki Tsuji, Takayuki Kohchi, Sachihiro Matsunaga
-
Journal Title
Communications Biology
Volume: 5
Pages: 12
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
[Journal Article] Sustained defense response via volatile signaling and its epigenetic transcriptional regulation2022
Author(s)
Haruki Onosato, Genya Fujimoto, Tomota Higami, Takuya Sakamoto, Ayaka Yamada, Takamasa Suzuki, Rika Ozawa, Sachihiro Matsunaga, Motoaki Seki, Minoru Ueda, Kaori Sako, Ivan Galis, Gen-ichiro Arimura
-
Journal Title
Plant physiology
Volume: --
Pages: --
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Thiazoline-related innate fear stimuli orchestrate hypothermia and anti-hypoxia via sensory TRPA1 activation2021
Author(s)
Tomohiko Matsuo, Tomoko Isosaka, Yuichiro Hayashi, Lijun Tang, Akihiro Doi, Aiko Yasuda, Mikio Hayashi, Chia-Ying Lee, Liqin Cao, Natsumaro Kutsuna, Sachihiro Matsunaga, Takeshi Matsuda, Ikuko Yao, Mitsuyoshi Setou, Dai Kanagawa, Koichiro Higasa, Masahito Ikawa, Qinghua Liu, Reiko Kobayakawa, Ko Kobayakawa
-
Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Pages: 2074-2074
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] A live imaging system to analyze spatiotemporal dynamics of RNA polymerase II modification in Arabidopsis thaliana2021
Author(s)
Mio K. Shibuta, Takuya Sakamoto, Tamako Yamaoka, Mayu Yoshikawa, Shusuke Kasamatsu, Noriyoshi Yagi, Satoru Fujimoto, Takamasa Suzuki, Satoshi Uchino, Yuko Sato, Hiroshi Kimura, Sachihiro Matsunaga
-
Journal Title
Communications Biology
Volume: 4
Pages: 580
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
