2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25282229
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
増田 真二 東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 准教授 (30373369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 幹子 東京工業大学, 生命理工学研究科, 准教授 (40376950)
朝野 維起 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (40347266)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光受容体 / 遺伝子発現 / オプトジェネティクス / 光遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、青色光受容体PixDと、PixDと光依存的に相互作用するタンパク質PixEを利用して、任意の転写因子の機能を光依存的にインタカレートすることによって、真核多細胞生物個体内で、任意の遺伝子の発現を光制御する方法を構築することを目指した。また確立した方法を利用して、今まで実現不可能だった植物の形態形成に関与する遺伝子の発現を光でコントロールすることを試みた。
PixDは暗所で１０量体を形成し、光照射によって１０量体が壊れ、ダイマー構造に変化することがわかっていた。しかし、１０量体の構造は結晶構造解析によって明らかになっていたが、ダイマー構造は一過的にしか形成されないこともあり、その構造は不明であった。そこで昨年度より、クロスリンクと質量分析法を組み合わせた解析を行ってきた。その結果PixDのダイマー構造の予想構造を得ることに成功した。このことで、PixD-PixEの複合体形成とその乖離の光依存的ダイナミクス変化の様式がほぼ明らかになった。
この上記情報を利用して、先に開発したPixDによる転写因子光制御法PICCOROの改良を進めた。この改良型PICCOROを利用し、モデル植物シロイヌナズナを材料に、植物の形態形成を光制御することを試みた。具体的には、花の形成を司る転写因子AGAGOUSをPICCORO法により光制御することを試みた。
まずPixDを恒常的に発現するシロイヌナズナを複数ライン単離することに成功した。次に、PixEのPixD相互作用部位をドミナントネガティブ型AMAGOUSに融合した。この融合したコンストラクトを、上記PixD発現シロイヌナズナに導入し、そのホモラインを複数ライン単離することに成功した。今後、得られたラインの表現型解析を進めることで、PICCORO法を用いた新しい植物内の転写の光制御技術の開発が進むものと期待される。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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