EPH1による花弁老化機構の新規化合物を用いた一般性の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K05589
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 渋谷 健市 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 上級研究員 (10462532)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 花弁 / 老化 / NAC転写因子

Outline of Annual Research Achievements

申請者らはこれまでに、アサガオの花弁老化を制御するNAC転写因子遺伝子であるEPH1を特定し、EPH1の発現を抑制したアサガオでは花の寿命が２倍以上に延長することを明らかにしている。また、ケミカルスクリーニングによりEPH1のDNA結合活性を阻害する化合物を見出している。本研究では、EPH1阻害化合物を用いて、EPH1による花弁の老化制御機構が被子植物で一般的か明らかにする。
R4年度は、R3年度に引き続きEPH1阻害化合物の作用機序に関する解析を行った。これまでにEPH1は二量体を形成し、EPH1タンパク質とDNAとの結合には二量体化が必須であることを明らかにしている。EPH1タンパク質の各領域を欠失させたタンパク質を合成し、阻害化合物の作用部位を解析したところ、阻害化合物はEPH1タンパク質のC末端側に作用していることが明らかになった。さらに、EPH1タンパク質と複数のEPH1標的DNA配列との結合に対する阻害化合物の影響を解析した結果、阻害化合物は複数の標的DNA配列との結合を阻害した。また、EPH1による花弁の老化制御機構の被子植物での一般性を検証するために、原始的な被子植物の一つであるヒツジグサにおいて花弁老化時の遺伝子発現を網羅的に解析したRNA-Seqデータの解析を行った。その結果、EPH1相同遺伝子を含む複数のNAC転写因子遺伝子およびプログラム細胞死関連遺伝子の発現が花弁老化時に上昇することが明らかになった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

EPH1阻害化合物のアサガオ花弁における作用機序を明らかにし、論文原稿を執筆した。EPH1による花弁の老化制御機構の一般性の検証では、ヒツジグサにおいてRNA-seqデータの解析を実施したことから、研究は概ね順調に進捗していると考えられる。なお、今年度はヒツジグサにおけるRNA-seqデータの解析を優先したため、主要花きにおけるRNA-seq解析は次年度に実施する予定である。

Strategy for Future Research Activity

今後は当初の計画通り、EPH1の花弁老化制御における一般性の検証を進める。

Causes of Carryover

当初、今年度実施予定だった主要花きにおけるRNA-seq解析を次年度に実施することにしたため、その経費が次年度使用額となった。