2020 Fiscal Year Research-status Report
ダイズおける自然発生RNA干渉の器官特異性決定メカニズムの解明
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19K23674
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
田原 緑 東京農工大学, 学内共同利用施設等, 特任助教 (20849525)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2022-03-31
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| Keywords | ダイズ / RNA干渉 / 器官特異性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダイズの黄色種皮は栽培化・遺伝子重複によってもたらされた逆位反復配列が引き起こすCHS遺伝子のRNA干渉によってもたらされる重要形質であるが、トリガーとなるCHS遺伝子の小分子RNAは種皮のみで生成され、他の組織では生成されない。このことから小分子RNAを生成する酵素DCLタンパク質に器官特異性があり、それによって決定されているのではないかと着想した。昨年度は黄色種皮ダイズ「エンレイ」の葉とシロイヌナズナを組み合わせて解析を行なったところ、RNA干渉が起きている種皮ではDCL3,DCL4の酵素活性が強い一方、RNA干渉が起きていない葉では2種類の物質が影響することでDCL3, DCL4の活性が阻害状態になることが明らかになった。またRNA干渉が起きていないダイズ品種での解析も行なった。
本年度は葉でのRNA干渉の阻害物の詳細な解析を行なったところ、葉には(1)DCL4特異的に阻害を行う低分子化合物、(2)DCL3, DCL4両方を阻害するタンパク質の２種類の新奇の阻害物質が存在していることが明らかになった。さらにフラボノイドをDCL3, DCL4タンパク質と混和させ酵素活性を測定したところ、DCL3, DCL4両者を阻害するフラボノイドと、DCL4特異的に阻害するフラボノイド両者を見出した。このことからこれまでに報告されていない、化合物及びタンパク質両者を介した、新奇のRNA干渉の制御機構が着想された。
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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
RNA干渉の阻害物が2種類存在し、DCL4特異的に働く有機化合物と、DCL3, DCL4両者を阻害するタンパク質であること、さらにDCL4の阻害物候補としてフラボノイドが見出された点は、新しいRNA干渉の制御機構を見つける手がかりとなる、大きな成果である。一方で、緊急事態宣言に伴うラジオアイソトープの使用制限により、当初の計画より一部の実験が遅れた。
想定以上の成果があるものの、一部遅れが生じていることから、2020年度の進捗状況は概ね順調であると位置付けた。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度中に終了予定だった生化学実験を完了させ、論文投稿・学会発表を行う。
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| Causes of Carryover |
緊急事態宣言の影響によりラジオアイソトープの使用制限があり、一部の実験が遅れた。
延長を行い、一部の実験及び研究発表を2021年度に行う。
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