2016 Fiscal Year Annual Research Report
受容体による環境情報感知機構とゲノム編集による機能解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Plant cell wall as information-processing system |
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| Project/Area Number |
15H01245
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
刑部 祐里子 徳島大学, 大学院生物資源産業学研究部(連携), 特任准教授 (50444071)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | アポプラストシグナル / 受容体型キナーゼ / 重複性遺伝子 / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物アポプラストには様々な化学的・物理的な刺激が存在しており、植物細胞膜局在する受容タンパク質がこれらのシグナルを細胞内へ情報伝達する。特に、水分ストレスに関連するアポプラストシグナルは多様かつ複合的であり、我々はそのシグナル伝達機構を明らかにするために、シロイヌナズナにおいて水分ストレス応答に重要な組織やストレス初期に特異的な発現を示す受容体型キナーゼ(RLK)遺伝子を探索した結果、ロイシンリッチリピート(LRR)型RLK(LRR-RLK)遺伝子を含む異なるドメイン構造をもち、これまで水分ストレス応答との関わりは不明であったRLK遺伝子を選抜した。選抜したLRR-RLKとその相同性遺伝子が欠損する多重変異体では水分ストレスへの耐性能が強く低下しており、またストレス耐性に関わる遺伝子群の発現が抑制されることが明らかになった。これらから、LRR-RLKが担う新規ペプチドシグナル伝達経路の存在が推定された。また、その他のRLK遺伝子群の中には、相同性遺伝子がゲノム上で重複して存在するクラスター構造を示していた。重複遺伝子は遺伝的多様性をもたらし生物の進化に重要な役割を持っていると考えられている。しかし、これまで機能欠損を解析するための多重変異体作製は困難であったため、tRNAプロセシングを利用したMultiplex-CRISPR/Cas9 を用いた高効率ゲノム編集系を構築し、多重変異体を作出した。構築したベクターを用いて複数の遺伝子からなるRLKクラスター領域に、広範囲に変異を導入した。作製した多重変異系統を用いたシグナル伝達経路の詳細解析を進めており、水分ストレス耐性メカニズムの組織・細胞特異性の解明などの研究を進めており、今後詳細なシグナル伝達経路を明らかにする。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(16 results)
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[Journal Article] MYB transcription factor gene involved in sex determination in Asparagus officinalis2016
Author(s)
K. Murase, S. Shigenobu, S. Fujii, K. Ueda, T. Murata, A. Sakamoto, Y. Wada, K. Yamaguchi, Yuriko Osakabe, Keishi Osakabe, A. Kanno, Y. Ozaki and S. Takayama
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Journal Title
Genes to Cells
Volume: 22
Pages: 115-123
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] ゲノム編集技術による植物環境応答能の改変2016
Author(s)
刑部 祐里子, 渡辺 崇人, 菅野 茂夫, 上田 梨紗, 石原 諒典, 篠崎 一雄, 刑部 敬史
Organizer
日本ゲノム編集学会第1回大会
Place of Presentation
広島国際会議場（広島県広島市）
Year and Date
2016-09-06 – 2016-09-07
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