2017 Fiscal Year Annual Research Report
Polycomb group protein-mediated control for immune activation and priming in plants
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative system of autonomous environmental signal recognition and memorization for plant plasticity |
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| Project/Area Number |
16H01469
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
西條 雄介 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 准教授 (50587764)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 植物免疫 / ヒストン修飾 / プライミング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物は、病原体の感染部位において局所的に免疫応答を誘導するとともに、長距離シグナルによって全身で免疫を活性化させるとともに、その収束後に次の免疫応答をスムーズに誘導できる状態を生み出す（プライミング）。転写促進型のヒストン修飾（ヒストンH3の第4リジンのトリメチル化：H3K4me3）仲介因子ATX1に加えて転写抑制型のヒストン修飾（H3K27me3）仲介因子（CLFを含むポリコーム転写抑制複合体PRC2）が、全身性の免疫機能強化並びにその記憶化に必要であることを突き止めた。野生型植物とclf欠損変異体植物を用いて、免疫プライミングに伴うH3K4me3・H3K27me3標的遺伝子に関するChIP-seq解析並びにRNA-seq解析を行い、標的遺伝子（ゲノム領域）をリスト化した。現在、両データの照合を進めている。プライミング標的遺伝子の多くにおいて、H3K27me3レベルを低下させることなく、CLF-PRC2依存的にH3K4me3レベルが増加していたことから、H3K4me3がプライミングの一基盤であると考えられた。また、全身性プライミングの成立に先立ち、システミック（非感染）葉でCLF-PRC2依存的に一過的にプライミング標的遺伝子の誘導が起こっていた。よって、H3K4me3は標的遺伝子の一過的な初期転写誘導に追従していること、すなわち、プライミング成立に向けてPRC2が鍵を握るステップは最初の転写誘導に至るまでにあることが推察された。加えて、人為的にCLFの核移行を誘導する実験を行うことで、システミック葉においてCLFが機能することがプライミングの成立に重要であることを示唆する証拠も得た。したがって、システミック葉において、標的である防御関連遺伝子の初期転写誘導に至る過程でのPRC2の動態・作用機序に着目することの重要性が窺われた。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] NLR locus-mediated trade-off between abiotic and biotic stress adaptation in Arabidopsis.2017
Author(s)
Ariga H, Katori T, Tsuchimatsu T, Hirase T, Tajima Y, Parker JE, Alcazar R, Koornneef M, Hoekenga O, Lipka AE, Gore MA, Sakakibara H, Kojima M, Kobayashi Y, Iuchi S, Kobayashi M, Shinozaki K, Sakata Y, Hayashi T, Saijo Y, Taji T.
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Journal Title
Nature Plants
Volume: 3
Pages: 72
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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