2013 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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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
佐々 英徳 千葉大学, 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, 環境生命科学研究科, 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。
リンゴ花粉で発現するSBP1ホモログ（MdSBP1）、SSK1ホモログ（MdSSK1）、CUL1ホモログ(MdCUL1A, MdCUL1B)を単離した。これらとリンゴ自家不和合性花粉側因子候補MdSFBB1-S9の組み換えタンパク質を発現し、タンパク質間相互作用を解析した。プルダウンアッセイによってタンパク質間相互作用を解析したところ、MdSBP1、MdSSK1ともにMdSFBB1-S9と結合すること、MdSSK1については二種のCUL1ホモログ（MdCUL1A, MdCUL1B）どちらとも相互作用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
困難であったリンゴ自家不和合性花粉側因子候補SFBBの組み換えタンパク質発現に成功し、SBP1ともSSK1とも相互作用することを示すことができた。これは、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の組換えタンパク質発現系の構築は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 |
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装置の購入を見送り、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ため。
消耗品に重点的に使用するとともに、日進月歩の解析技術の発達を考慮して2D-DIGE以外の設備備品や受託解析費用で翌年度以降使用する予定である。
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[Journal Article] ivergence of expression pattern contributed to neofunctionalization of duplicated HD-Zip I transcription factor in barley.2013
Author(s)
Sakuma, S., Pourkheirandish, M., Hensel, G., Kumlehn, J., Stein, N., Tagiri, A., Yamaji, N., Ma, J.F., Sassa, H., Koba, T. and Komatsuda, T.
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Journal Title
New Phytologist
Volume: 197
Pages: 939-948
DOI
Peer Reviewed
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