2012 Fiscal Year Annual Research Report
バラ科の異なる自家不和合性機構の比較解析～多因子非自己認識型と単因子自己認識型
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24380004
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
佐々 英徳 千葉大学, 大学院・園芸学研究科, 准教授 (50295507)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牛島 幸一郎 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (20379720)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バラ科 / 自家不和合性 / S-RNase / F-box / 雌ずい / 花粉 |
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| Research Abstract |
自家不和合性は、雌ずい側因子がS-RNaseであるRNase型が最も進化的起源が古く、様々な分類群に広く分布しているとされている。しかし最近、RNase型自家不和合性には、ペチュニア(ナス科)のように複数の花粉側因子が非自己のS-RNaseを認識する「多因子非自己認識型」と、サクラ連(バラ科)のように単一の花粉側因子が自己S-RNaseを認識する「単因子自己認識型」の2タイプが存在することが明らかになった。興味深いことに我々は、サクラ連と同様バラ科に属するナシ連(ナシ、リンゴ)の自家不和合性は、むしろナス科と同じ「多因子非自己認識型」であることを見出した(KakuiらPlant J(2011))。本研究では、バラ科における「多因子非自己認識型」と「単因子自己認識型」
の異同の分子基盤と、これらの2タイプの進化的関係を解明する。
RNase型自家不和合性を示すナス科においては、S-RNase binding protein1(SBPI)が花粉S因子と結合し、SCF様複合体を形成するとの報告がある。だがナス科以外の植物ではSBP1ホモログの解析の報告はなかった。本年度は、バラ科においてもSBP1ホモログが存在し、自家不和合性に関与している可能性を探索した。リンゴ花粉で発現するSBPlホモログを単離してMdSBP1と命名した。大腸菌で組換えMdSBP1を発現させ、リンゴS-RNaseとの結合の有無をプルダウンアッセイによって解析した。その結果、MdSBPIもナス科のSBPlと同様にS-RNaseと相互作用することが確認された。さらに、リンゴ花粉で発現するCullin1ホモログを二種類単離してMdCUL1AおよびMdCUL1Bと命名し、プルダウンアッセイを行った。その結果、MdSBP1はMdCUL1Bとのみ結合することが示された。
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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
ナス科以外の植物種で初めてS-RNase binding protein1(SBP1)相同タンパク質をバラ科リンゴから単離し、実際にS-RNase結合能を持つことを示すことができた。バラ科の自家不和合性で重要な役割を果たしている可能性があり、不和合性機構の全体像解明に向けた重要な成果である。一方、S-RNaseやSFBBの組換えタンパク質発現系の構築は予期された通り、画期的な解決法を見出すには至っておらず、期待されるタンパク質間相互作用解析が行える状況にない。
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| Strategy for Future Research Activity |
関連分野の進捗を鑑み、二次元蛍光ディファレンシャル電気泳動(2D-DIGE)については計画を一部見直し、個別のタンパク質の相互作用解析系の構築に重点をおくこととしたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
配分額に鑑みて研究計画を一部見直したため、大型設備備品を購入せず消耗品に重点的に使用したため次年度使用額が生じた。中小の設備備品や消耗品で翌年度以降使用する予定である。
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[Journal Article] Identification of self- incompatibility related proteins in the pistil of Japanese pear (Pyrus pyrifolia (Burm. f.)) by proteome analysis.2012
Author(s)
Uchida, A., Sassa, H., Takenaka, S., Sakakibara, Y., Suiko, M. and Kunitake, H.
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Journal Title
Plant Omics Journal
Volume: 5
Pages: 320-325
Peer Reviewed
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[Journal Article] Comprehensive analysis of expressed proteins in the different developmental stages of the style development of self-incompatible 'Hyuganatsu' (Citrus tamurana hort. ex Tanaka).2012
Author(s)
Uchida, A., Takenaka, S., Sakakibara, Y., Kurogi, S., Honsho, C., Sassa, H., Suiko, M. and Kunitake, H.
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Journal Title
Journal of the Japanese Society for Horticultural Science
Volume: 81
Pages: 150-158
Peer Reviewed
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[Presentation] Identification and characterization of S-RNase binding protein 1(SBP1)homolog of apple (Malus×domesitica)2012
Author(s)
Minamikawa, M., Fujii, D., Koyano, R., Kakui, H., Kotoda, N. and Sassa, H.
Organizer
International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
Place of Presentation
ホテル名古屋ガーデンパレス
Year and Date
2012-11-15
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[Presentation] Characterization of S-RNase binding protein1 (SBP1) homolog of apple (Malus × donmestica)2012
Author(s)
Minamikawa, M., Fuii, D., Koyano, R., Kakui, H., Kotoda, N. and Sassa, H.
Organizer
10th International Congress on Plant Molecular Biology
Place of Presentation
ICC, Jeju, Korea
Year and Date
2012-10-24
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