2019 Fiscal Year Annual Research Report
Role of chromatin state in the reconstruction of cellular memory in plants
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative system of autonomous environmental signal recognition and memorization for plant plasticity |
|---|
| Project/Area Number |
18H04790
|
|---|
| Research Institution | Utsunomiya University |
|---|
Principal Investigator |
玉田 洋介 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (50579290)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | クロマチンステート / 細胞記憶 / ヒストンバリアント / クロマチン構造 / 植物 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
1) H3.3およびそのシャペロンHIRAの自律分散型記憶に対する機能の解明
これまでに、H3.3およびHIRAが、H3K27me3を介して遺伝子発現を制御すること、また分化葉細胞の幹細胞化など細胞記憶の書き換えが必要な2つの異なる現象に機能することを明らかにしていた。細胞記憶の書き換えが必要な別の現象であるプロトプラストからの原糸体幹細胞形成について、hira遺伝子欠失株の表現型を観察した結果、野生型と比較してhira欠失株では原糸体幹細胞形成の割合が大幅に減少することを明らかにした。このことから、H3.3およびHIRAは細胞記憶の書き換えに機能するという仮説がさらに裏付けられた。
2) H3.3の下流に存在して細胞記憶制御を担う分子の同定
H3.3およびHIRAによりH3K27me3を介して抑制される因子の一つとして同定した転写因子SBPについて、分化葉細胞からの幹細胞化に加えて、茎頂部分の茎細胞、造精器、造卵器の成熟にともなう細胞伸長に機能することを明らかにしていた。SBPの下流遺伝子を同定するため、これらの組織を用いて野生株とSBP遺伝子四重欠失株のトランスクリプトーム比較を行った。その結果、Tubulin遺伝子が共通に発現変動する因子として得られた。このTubulin遺伝子の過剰発現株においては、分化葉細胞からの幹細胞化が著しく抑制されたことから、少なくとも幹細胞化に関するSBPの下流遺伝子はTubulinであることが分かった。
3) H3.3局在を解明する新規イメージング法の確立
H3.3-YFP株は細胞核における蛍光が特に強く、H3.3の局在観察だけでなく新規イメージング法の確立にも有用であることがわかった。この株を用いて、1枚の2次元画像から3次元情報を再生するディジタルホログラフィーを顕微鏡に適用した新規イメージング法を確立し、組織におけるH3.3-YFPの3次元局在を解明することに成功した。
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(12 results)
-
-
-
[Journal Article] Genomes of the Venus Flytrap and close relatives unveil the roots of plant carnivory2020
Author(s)
Palfalvi G, Hackl T, Terhoeven N, Shibata TF, Nishiyama T, Ankenbrand M, Becker D, Foerster F, Freund M, Iosip A, Kreuzer I, Saul F, Kamida C, Fukushima K, Shigenobu S, Tamada Y, Adamec L, Hoshi Y, Ueda K, Winkelmann T, Fuchs J, Schubert I, Schwacke R, Al-Rasheid K, Schultz J, Hasebe M, Hedrich R
-
Journal Title
Current Biology
Volume: in press
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
[Journal Article] Physcomitrella STEMIN transcription factor induces stem cell formation with epigenetic reprogramming2019
Author(s)
Ishikawa M, Morishita M, Higuchi Y, Ichikawa S, Ishikawa T, Nishiyama T, Kabeya Y, Hiwatashi Y, Kurata T, Kubo M, Shigenobu S, Tamada Y, Sato Y, Hasebe M
-
Journal Title
Nature Plants
Volume: 5
Pages: 681～690
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
