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植物19Sプロテアソームによるヒストン修飾を介した環境応答制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 12J07285
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用分子細胞生物学
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

佐古 香織  独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,960千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2012年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードプロテアソーム / シロイヌナズナ / DNAメチル化 / 26Sプロテアソーム / エピジェネティック
研究実績の概要

近年,植物は環境ストレスに対し,ヒストン修飾やDNAメチル化といったエピジェネティックな制御系によって遺伝子発現を変化させ,適応していることが明らかになってきた。一方,プロテアソームは,能動的タンパク質分解によって細胞周期をはじめとした様々な生命現象を制御するタンパク質複合体である。これまでの申請者の研究から,シロイヌナズナにおいてプロテアソームが,エピジェネティックな遺伝子発現制御に関与することを明らかにした。本研究では,植物プロテアソームによるエピジェネティック制御の分子メカニズムの解明を目的として研究を実施した。
当該年度は次世代シークエンサーを用いた全ゲノムのDNAメチル化レベルの解析を実施した。その結果,プロテアソーム変異体においてトランスポゾン領域のCHG配列のDNAメチル化が増加することを見出した。CHG配列のDNAメチル化は植物特異的なメチル基転移酵素CMT3によって付加されることが報告されている。実際にプロテアソーム変異体でメチル化レベルが増加した領域はCMT3によって制御される領域と一致した。また,免疫沈降法によってプロテアソームとCMT3との相互作用を検証した結果,プロテアソームはCMT3と相互作用することを明らかにした。さらに,CMT3がプロテアソームによって分解制御を受けることも示された。以上の結果から,植物プロテアソームはCMT3を適正に分解制御することによって,ゲノムが過剰なDNAメチル化を受けることを抑制している可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Chromatin changes in response to drought, salinity, heat, and cold stresses in plants2015

    • 著者名/発表者名
      Kim JM, Sasaki T, Ueda M, Sako K, Seki M
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 6 ページ: 114-114

    • DOI

      10.3389/fpls.2015.00114

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Proteomic analysis of 26S proteasome reveals direct interaction with transit peptides of plastid protein precursors for degradation.2014

    • 著者名/発表者名
      Sako K, Yanagawa Y, Kanai T, Sato T, Seki M, Fujiwara M, Fukao Y, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Journal of Proteome Research

      巻: 13 号: 7 ページ: 3223-3230

    • DOI

      10.1021/pr401245g

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Arabidopsis RPT2a, 19S proteasome subunit, regulates gene silencing via DNA methylation2012

    • 著者名/発表者名
      Kaori Sako
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 号: 5 ページ: e37086-e37086

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0037086

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sugar-inducible RPT2a, a subunit of 26S proteasome, participates in sugar response in <i>Arabidopsis</i>2012

    • 著者名/発表者名
      Huihui Sun
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 29 号: 3 ページ: 279-284

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.12.0409a

    • NAID

      10030804760

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植物26Sプロテアソームの多様な機能2012

    • 著者名/発表者名
      佐古香織
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 50 号: 4 ページ: 232-234

    • DOI

      10.1271/kagakutoseibutsu.50.232

    • NAID

      10030819348

    • ISSN
      0453-073X, 1883-6852
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物のRING型ユビキチンリガーゼとプロテアソームシステムの機能2012

    • 著者名/発表者名
      前川修吾, 佐古香織, 佐藤長緒
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 84 ページ: 416-424

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ26Sプロテアソームによるトランスポゾン領域のDNAメチル化制御機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      佐古 香織
    • 学会等名
      第56回 日本植物生理学会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京都世田谷区)
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 植物26Sプロテアソームによるヘテロクロマチン制御機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      佐古 香織
    • 学会等名
      新学術領域 ユビキチンネオバイオロジー領域班会議
    • 発表場所
      ホテルたつき(愛知県蒲郡市)
    • 年月日
      2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of cell size by 26S proteasome in Arabidopsis2014

    • 著者名/発表者名
      Kaori Sako
    • 学会等名
      第37回 日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ26Sプロテアソームによるタンパク質分解を介したヘテロクロマチン形成機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      佐古 香織
    • 学会等名
      第78回 日本植物学会
    • 発表場所
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • 年月日
      2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ26Sプロテアソームによるヘテロクロマチン制御機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      佐古香織
    • 学会等名
      第55回植物生理学会
    • 発表場所
      富山県富山市
    • 年月日
      2014-03-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ub・26Sプロテアソーム系を介した葉緑体制御機構の解析2013

    • 著者名/発表者名
      佐古香織
    • 学会等名
      新学術領域 ユビキチンネオバイオロジー 第2回領域班会議
    • 発表場所
      静岡県熱海市
    • 年月日
      2013-12-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ26Sプロテアソームを介したエピジェネティック制御機構の解析2013

    • 著者名/発表者名
      佐古香織
    • 学会等名
      新学術領域 植物環境突破力 第4回班会議
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2013-11-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 環境ストレス応答におけるシロイヌナズナ26SプロテアソームサブユニットRPT2aの機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      佐古香織
    • 学会等名
      第54回植物生理学会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 年月日
      2013-03-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Arabidopsis RPT2a, 26S proteasome subunit, plays an important role in the negative regulation of DNA methylation2012

    • 著者名/発表者名
      Kaori Sako
    • 学会等名
      ZOMES VII
    • 発表場所
      ミュンヘン(ドイツ)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] Plant Proteomics : Methods and Protocols Second Edition2014

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Sako K, Yamaguchi J
    • 総ページ数
      750
    • 出版者
      Springer Protocol, Humana Press
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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