ゲノム情報科学に基づく環境応答性プロモーターの動作原理の還元論的解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Environmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses
• Project/Area Number: 25120712
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 山本 義治 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (50301784)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 合成プロモーター / 環境ストレス応答

Outline of Annual Research Achievements

H26年度はこれまで不可能であった「間にスペーサーを持つ転写制御配列」の予測法を確立した。新規予測法を用いて、NACファミリーの転写因子であるSOG1の結合領域を予測し、タンパク質-DNAのin vitro結合実験により予測を検証することができた。また、別の予測として、間にスペーサーを持つESRE（ERストレス応答エレメント）をERストレス応答のマイクロアレイデータから予測することができた。新規の予測法は上に挙げた種類の転写制御配列のみならず、間に１つスペーサーを持つ二部式の制御配列全般をカバーできているものと考えている。これらの結果は別のNAC型転写因子のターゲット配列の予測及び生化学実験による結合解析の結果と合わせて、投稿準備中である。
また、過酸化水素処理に対する転写応答をマイクロアレイにより解析し、得られた結果から過酸化水素応答性転写因子間での支配関係をまとめて解析するスキームを検討した。
H27年度（延長期間）は前年度行った改良型プロモーター予測の結果に基づき、環境応答性合成プロモーターを作成し、植物へ導入後機能評価を行った。また、予測の結果に基づき、推定される転写因子タンパク質とのDNA-タンパク質間の結合実験を行い、ポジティブな結果を多数得ることができた。後者の結果は転写ネットワークの実験的解明へ向けてスケールアップすることが可能であることが強く示唆された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Jena University(Germany)
  • Country Name: Germany
  • Counterpart Institution: Jena University
• [Journal Article] The Response of Arabidopsis ELIP2 to UV-B, high light, and cold stress are regulated by a transcriptional regulatory unit composed of two elements. (2015)
  • Author(s): Hayami N, Sakai Y, Saito T, Kimura M, Tokizawa M, Nomoto M, Tada Y, Iuchi S, Yamamoto YY
  • Journal Title: Plant Physiol Volume: 169 Pages: 840-855
  • DOI: 10.1104/pp.15.00398
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 光防御関連遺伝子ELIP2プロモーターから同定された強光、低温、UV-Bストレス応答を統合する転写制御配列 (2015)
  • Author(s): 速水菜月、坂井優作、時澤睦朋、井内聖、野元美佳、多田安臣、山本義治
  • Journal Title: 光合成研究 Volume: 25 Pages: 84-91
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Prediction-oriented promoter analysis of Arabidopsis ELIP2 revealed novel transcriptional regulatory elements that unite UV-B, high light and cold stress response (2015)
  • Author(s): Hayami N, Sakai Y, Saito T, Kimura M, Tokizawa M, Nomoto M, Tada Y, Iuchi S, Yamamoto YY
  • Journal Title: Proceedings of the 4th UGSAS-GU International Symposium 2015 Volume: 1 Pages: 40-41
• [Journal Article] Adaptive strategies of Arabidopsis thaliana to acid soil environment. (2015)
  • Author(s): Nakano, Y, Kusunoki K, Iuchi S, Tokizawa M, Yamamoto YY, Kobayashi M, Kobayashi Y, Koyama H
  • Journal Title: Proceedings of the 4th UGSAS-GU International Symposium 2015 Volume: 1 Pages: 40-41
• [Presentation] Prediction-oriented promoter analysis of Arabidopsis ELIP2 revealed novel transcriptional regulatory elements that unite UV-B, high light and cold stress response (2015)
  • Author(s): Hayami N, Sakai Y, Saito T, Kimura M, Tokizawa M, Nomoto M, Tada Y, Iuchi S, Yamamoto YY
  • Organizer: The 4th UGSAS-GU International Symposium
  • Place of Presentation: Gifu
  • Year and Date: 2015-08-27 – 2015-08-27
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] “Adaptive strategies of Arabidopsis thaliana to acid soil environment (2015)
  • Author(s): Nakano Y, Kusunoki K, Iuchi S, Tokizawa M, Yamamoto YY, Kobayashi M, Kobayashi Y, Koyama H
  • Organizer: The 4th UGSAS-GU International Symposium
  • Place of Presentation: Gifu
  • Year and Date: 2015-08-27 – 2015-08-27
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] “Reciprocal regulation between salicylate- and jasmonate-responsive transcription factors in plant immunity (2015)
  • Author(s): M. Nomoto1, H. Tsukagoshi2, T. Mori1, T. Suzuki3, M.J. Skelly4, T. Matsushita5, Y.Y. Yamamoto6, T. Higashiyama7 , S.H. Spoel4, Y. Tada
  • Organizer: International Congress on Arabidopsis Research (ICAR2015)
  • Place of Presentation: Paris
  • Year and Date: 2015-07-05 – 2015-07-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Analysis of direct target genes of SOG1, a key transcription factor involved in DNA damage response. (2015)
  • Author(s): Ogita N, Okushima Y, Kurata T, Tokizawa M, Yamamoto YY, Takahashi N, Umeda M
  • Organizer: International Congress on Arabidopsis Research (ICAR2015)
  • Place of Presentation: Paris
  • Year and Date: 2015-07-05 – 2015-07-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Reciprocal regulation between salicylate- and jasmonate-responsive transcription factors in plant immunity (2015)
  • Author(s): M. Nomoto, H. Tsukagoshi, T. Mori, T. Suzuki, M.J. Skelly, N. Oka, T. Matsushita, M. Tokizawa, Y.Y. Yamamoto, T. Higashiyama, S.H. Spoel, Y. Tada
  • Organizer: International ERATO Higashiyama Live-Holonics Symposium and Technical Workshop 2015 "Organogenesis from Eggs to Mature Plants"
  • Place of Presentation: Nagoya
  • Year and Date: 2015-05-01 – 2015-05-01
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Remarks] 研究室ほームページ
  • URL: http://www1.gifu-u.ac.jp/~yyy/