2021 Fiscal Year Annual Research Report
HDACの遺伝的・化学的改変による環境ストレス応答最適化法の開発
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19K05960
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
上田 実 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (30632541)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
工藤 紀雄 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級研究員 (80632421)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 環境ストレス耐性強化 / ヒストン脱アセチル化酵素 / HDAC阻害剤 / アセチル化修飾 / シロイヌナズナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、シロイヌナズナを材料に、その活性阻害により環境ストレス耐性を付与可能なヒストン脱アセチル化酵素のアイソフォームであるHDA19を解析対象として研究を進めている。hda19は塩、高温、乾燥等の環境ストレスに対して耐性を示すものの、HDAC阻害による環境ストレス耐性強化を作物等へ実用化する際に問題となる不稔性等の表現型を示す。本研究課題の主目的は、その不稔性を回避もしくは抑制し、かつ環境ストレス耐性を維持するための遺伝学的・化学的システムの構築としている。
分担者の協力により、活性を持つ組換えHDA19タンパク質の調製に成功し、昨年度はHDA19とは異なるクラスに分類されるHDACであるHDA15についても活性タンパク質を調製することに成功した。これらの調製したタンパク質を用いて、既存薬の植物HDACに対するクラス選択的阻害活性を評価し、植物HDACに対してより選択的な阻害剤を同定することができた。この既存薬の選択性評価により得られたデータをもとに、HDA19を含むクラスI HDACに分類されるHDAC阻害をGFP蛍光により可視化することに成功した。
昨年度、Rfhda19がhda19の一つの潜性アリルであることを確認できたことから、Rfhda19を用いてHDA19について網羅的なプロテオームが可能となり、今年度はアセチローム解析を進め、HDA19の基質となる新規のアセチル化修飾サイトの候補を見出すことに成功した。
これらの成果は、HDACを対象とした植物科学研究に有用であり、HDAC（特にHDA19）の活性阻害によるストレス耐性強化のための化合物探索やHDA19制御下にあるストレス応答機構の解明を進めるための有効な実験系を確立できた。
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[Journal Article] Sustained defense response via volatile signaling and its epigenetic transcriptional regulation2022
Author(s)
Onosato, Haruki; Fujimoto, Genya; Higami, Tomota; Sakamoto, Takuya; Yamada, Ayaka; Suzuki, Takamasa; Ozawa, Rika; Matsunaga, Sachihiro; Seki, Motoaki; Ueda, Minoru; Sako, Kaori; Galis, Ivan; Arimura, Gen-ichiro
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: －
Pages: －
DOI
Peer Reviewed
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