2019 Fiscal Year Research-status Report
サーモスペルミンによる植物遺伝子翻訳促進機構の解明
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19K06724
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
高橋 卓 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (20271710)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 植物ホルモン / シロイヌナズナ / 遺伝子翻訳 / ポリアミン / サーモスペルミン / 維管束 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サーモスペルミンはポリアミンの一つで，維管束植物では木部分化の抑制に関わる。シロイヌナズナの変異体を用いた解析から，サーモスペルミンが転写因子遺伝子の翻訳促進に働くことを突き止めたが，その分子機構は明らかでない。また，外的なサーモスペルミンは木部分化を抑制するが，その取り込み，輸送機構は不明である。本研究では，シロイヌナズナのサーモスペルミン非感受性変異，およびサーモスペルミンが翻訳促進する遺伝子群の応答解析から，サーモスペルミンが細胞内に輸送される過程，直接相互作用する標的分子の同定，特定mRNAを翻訳促進する分子機構の解明を目指している。
初年度は，準備状況として得られていた高濃度のサーモスペルミンに耐性を示すシロイヌナズナのサーモスペルミン非感受性変異株(its1-its11と命名)について，マッピングによる各変異遺伝子座の染色体上の位置の限定，表現型観察を主にすすめた。その結果，変異遺伝子はits1, its3, its6, its7, its11の５つに絞られ，さらにits1,3,11については変異の原因と予想される遺伝子候補を限定した。特に，同一であったits1=its2=its5とits8=its9は同じ遺伝子の別の部位に変異が見つかったことから，遺伝子を１つに特定できた。
他の変異についても，原因遺伝子を特定しつつあり，対応するT-DNA挿入変異株がサーモスペルミン耐性を示すかどうかの確認や，遺伝子発現解析等をすすめていく。
シロイヌナズナのacl5抑圧変異株の解析についても，sac503, sac504のマッピングが進み，sac503については候補遺伝子の塩基置換を見出した。
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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
当初の予定どおり，突然変異の原因遺伝子の限定が捗り，１つの原因遺伝子については複数の変異が得られて特定に至っている状況にある。見つけた遺伝子は，遺伝子翻訳に重要な鍵となる酵素と予想され，今後，遺伝子翻訳の調節機構の解析について飛躍的な発展が期待できる可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
原因遺伝子を特定したits1 (2,5,8,9)については，サーモスペルミン応答のレポーター遺伝子の翻訳解析や生化学等をすすめる。
他の原因遺伝子を限定した変異，あるいはマッピングに留まっている変異についても特定を急ぐ。
当初の予定（３）シロイヌナズナのacl5抑圧変異株の解析についても，sac503, sac504変異の原因が特定されつつあり，正確な解析を詰める。また，サーモスペルミンによる翻訳促進の標的遺伝子であるSACL1について，新たな変異株が得られたことから，他のSAC遺伝子変異との多重変異の解析を早急に進める。
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