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クレブソルミディウムのTIR1を介さないオーキシン応答を誘導する転写因子の探索

Research Project

Project/Area Number 18K06280
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

堀 孝一  東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (70453967)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords植物進化 / 藻類 / クレブソルミディウム / オーキシン / 車軸藻類
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、陸上植物の主要なオーキシン受容体TIR1やオーキシン応答転写因子ARFを持たない軸藻類クレブソルミディウムにおけるオーキシン応答において、その一次応答に関与する転写因子の同定と機能解析を行う事により、陸上植物のオーキシン情報伝達経路の出現過程の解明を目指すものである。
前年度までにクレブソルミディウムの一次応答に関わる転写因子としてB3ドメインを持つ転写因子を同定し、この転写因子によって誘導される複数のオーキシン応答遺伝子を決定することができた。またこの転写因子がホモダイマーを形成することを示した。
本年度は、この転写因子とプロモーター配列の相互作用についてさらなる解析を進めた。
転写因子のDNA結合部位のリコンビナントタンパク質を大腸菌により生産・精製し、オーキシン応答遺伝子のプロモーター領域に対する結合能をゲルシフトアッセイおよびDNaseIフットプリント法により解析した。その結果、この転写因子はオーキシンの初期応答遺伝子であるKnLBD1のプロモーター配列に直接結合する一次応答因子である事が示された。また、この解析により転写因子結合サイトの位置を同定することができたが、RNA-seqデータより推定していた結合配列とは異なっており、クレブソルミディウムのオーキシン応答は、本研究で同定した転写因子の他にも関わる転写因子の存在が推定された。RNA-seq情報はオーキシン処理後3日目、7日目と、より後期のオーキシン応答情報も含まれているため、オーキシンの一次応答が伝播し、複雑な応答を引き起こした結果と考えられる。したがって、本研究で明らかにした転写因子に基づき、その上流、下流を解析することにより、クレブソルミディウムにおけるオーキシン応答の役割を解明する礎となることが期待された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、新型コロナウイルス感染症の影響による遅れを取り戻し、本研究の主要な目標の1つである、クレブソルミディウムにおけるオーキシン一次応答に関与する転写因子について、ほぼ決定的な結果を得る事ができた。計画は順調に進行しており、次年度を最終年度として研究計画全体の達成を目指す。

Strategy for Future Research Activity

本研究結果を論文化し公表するための追試や、さらなる機能解析としてゼニゴケの類似転写因子の変異株の表現型の解析、まだ達成できていないクレブソルミディウムの形質転換について研究を進め、研究課題の達成を目指す。

Report

(4 results)
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(12 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Characterization of the gelation and resulting network of a mixed-protein gel derived from sodium caseinate and ovalbumin in the presence of glucono-δ-lactone2021

    • Author(s)
      Yuno-Ohta N, Shimonomura N, Hoshi Y,Leocmach M, Hori K, Ohta H
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      Volume: 198 Pages: 111472-111472

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2020.111472

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MYB-like transcription factor NoPSR1 is crucial for membrane lipid remodelingunder phosphate starvation in the oleaginous microalga Nannochloropsis oceanica2020

    • Author(s)
      Murakami H, Kakutani N, Kuroyanagi Y, Iwai M, Hori K, Shimojima M, Ohta H
    • Journal Title

      FEBS Letters

      Volume: 594 Pages: 3384-3384

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13902

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lipid remodeling regulator 1 (LRL1) is differently involved in the phosphorus‐depletion response from PSR1 in Chlamydomonas reinhardtii2019

    • Author(s)
      Hidayati Nur A.、Yamada‐Oshima Yui、Iwai Masako、Yamano Takashi、Kajikawa Masataka、Sakurai Nozomu、Suda Kunihiro、Sesoko Kanami、Hori Koichi、Obayashi Takeshi、Shimojima Mie、Fukuzawa Hideya、Ohta Hiroyuki
    • Journal Title

      Plant J.

      Volume: 100 Pages: 610-625

    • DOI

      10.1111/tpj.14473

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ゼニゴケ GPAT 遺伝子群の表層脂質合成における機能の解析2022

    • Author(s)
      普喜幹,堀孝一,井原雄太,石崎公庸,下嶋美恵,太田啓之
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 車軸藻類クレブソルミディウムにおけるリン欠乏応答とグルクロノシルジアシルグリセロール合成酵素の解析2021

    • Author(s)
      関根伸輔,堀孝一,唐司典明,井原雄太,清水信介,下嶋美惠,太田啓之
    • Organizer
      第18回植物脂質シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 車軸藻類クレブソルミディウムにおけるリン欠乏応答とグルクロノシルジアシルグリセロール合成酵素の解析2021

    • Author(s)
      関根伸輔,堀孝一,唐司典明,井原雄太,清水信介,下嶋美惠,太田啓之
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 車軸藻類クレブソルミディウムのAREB様bZIP転写因子は水ストレスの共通制御因子として働く2021

    • Author(s)
      堀孝一,唐司典明,瀬底かなみ,下嶋美恵,太田啓之
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Klebsormidium nitensにおけるオーキシン応答性遺伝子の発現制御に関わる転写因子の解析2021

    • Author(s)
      唐司典明,瀬底かなみ,堀孝一,下嶋美恵,太田啓之
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 車軸藻類クレブソルミディウムの乾燥・沈水応答に関与する転写因子の解析2020

    • Author(s)
      堀孝一,唐司典明,瀬底かなみ,下嶋美恵,太田啓之
    • Organizer
      日本植物学会第84回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 車軸藻類クレブソルミディウムはリン欠乏時に酸性糖脂質GlcADGとベタイン脂質DGTSを増加させる2020

    • Author(s)
      関根伸輔,堀孝一,唐司典明,井原雄太,清水信介,下嶋美恵,太田啓之
    • Organizer
      日本植物学会第84回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of transcription factors involved in the drought response of Klebsormidium nitens2020

    • Author(s)
      Koichi Hori, Noriaki Tounosu, Kanami Sesoko, Mie Shimojima and Hiroyuki Ohta
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 車軸藻植物門クレブソルミディウムにおける原始的オーキシン応答に関わる新規因子の探索2019

    • Author(s)
      瀬底かなみ、堀孝一、下嶋美恵、太田啓之
    • Organizer
      第60回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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