2018 Fiscal Year Annual Research Report
光合成能力の最適化を制御するmiRNAの動態解明
Publicly Offered Research
| Project Area | New Photosynthesis : Reoptimization of the solar energy conversion system |
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| Project/Area Number |
17H05734
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
山崎 朋人 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 助教 (70512060)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | マイクロRNA / 光合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．LHCSR3の発現誘導経路上流のPHOTに着目し、ノーザンブロットによるmRNA解析と、ウエスタンブロットによるタンパク解析を行った結果、DUS16遺伝子変異体で上昇、相補株で野生型のレベルまで戻っていた。同じくmiRNAの生合成ができないDCL3遺伝子変異体を2系統解析すると、同様にPHOTタンパクが増加していた。また、PHOTタンパク質が増加する事で、弱い光でもLHCSR3の発現が誘導されることも確認できた。こうしてmiRNA変異体でPHOTタンパクの増加が確認されたことから、PHOT遺伝子がmiRNAによって抑制されていると結論づけた。
２．small RNA-seq解析によってクラミドモナスから検出されたmiRNAの種類は2000を超え、そのうち90%以上はdus16変異体で作られていない。この膨大な種類のmiRNAのうち、どのmiRNAがPHOTを制御するのかin silico標的予測を行った結果、19候補が得られ、それらは14のmiRNA遺伝子にコードされていた。興味深いことに、ある１つのmiRNA遺伝子に、19のmiRNAのうちの5つがコードされており、いかにもPHOTを制御するためにあるmiRNA遺伝子に見えた。そこでCas9でそのmiRNA遺伝子の転写を止めるように破壊し、このmiRNA遺伝子から作られるmiRNAだけを止めた。破壊した位置が異なる2つの系統の変異株を解析した所、PHOTタンパク量が上がっていることを確認した。これにより、PHOTを制御するmiRNA遺伝子を突き止めた。
３．ミトコンドリアのエネルギー生産に使われる酢酸を含む培地（従属栄養）と、含まない培地（独立栄養）では、PHOTの抑制度合に違いが見られた。環境シグナルによってmiRNAの活性が変わることが示唆された。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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