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植物免疫におけるRNAサイレンシング機構のプライミング

研究課題

研究課題/領域番号 15K07307
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 植物保護科学
研究機関東北大学

研究代表者

安藤 杉尋  東北大学, 農学研究科, 准教授 (10442831)

研究協力者 大谷 峻  
小関 彩恵子  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードプライミング / RNAサイレンシング / サイレンシング / エピジェネティクス / ウイルス抵抗性 / miRNA / 植物免疫 / ウイルス
研究成果の概要

ウイルス抵抗性に関与するサイレンシング関連因子AGO2のBTH処理によるプライミング機構におけるmiRNAとヒストン修飾の関与を解析した。BTH処理によるmiRNAの変動を解析した結果、miR403(AGO2制御)やmiR168(AGO1制御)の蓄積量が上昇した他、RNA-seqによりmiRNAの変動が検出された。また、miRNAの機能欠損変異体ではAGO2の恒常的なプライミングが認められた。一方、ヒストン修飾の解析では、AGO2の転写開始点とその上流2kb付近では、H3K4me3レベルが上昇することが確認された。また、RNAPIIの結合性の変化やこの領域に結合する転写因子候補が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、植物免疫のプライミング機構においてウイルス抵抗性の主要機構であるRNAサイレンシングが抵抗性誘導剤処理によって複雑な転写制御を介してプライミングされることを示した。遺伝子発現のプライミング機構へのmiRNAの関与についてはほとんど知見がなく、学術的に重要な知見といえる。また、ヒストン修飾などエピジェネティックな制御がプライミングに重要な役割をもつことは知見が蓄積しつつあるが、ヒストン修飾に関連づけたRNAPIIの結合性や転写因子の解析は十分になされていないのが現状といえる。従って、本研究の成果は植物免疫のプライミング機構に新たな視点を与えるものと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Plant defense systems against cucumber mosaic virus: lessons learned from CMV-Arabidopsis interactions2019

    • 著者名/発表者名
      Sugihiro Ando ・ Shuhei Miyashita ・ Hideki Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 85 号: 3 ページ: 174-181

    • DOI

      10.1007/s10327-019-00845-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] BTH 処理によるRNAサイレンシング関連因子AGO2のプライミングを制御する転写因子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      安藤杉尋・小関彩恵子・宮下脩平・ 高橋英樹
    • 学会等名
      平成31年度日本植物病理学会大会(2019/3/18-2019/3/20、つくば市)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] RNAサイレンシング関連因子AGO2遺伝子のプライミングにおけるmiRNAの役割2017

    • 著者名/発表者名
      安藤杉尋・大谷峻・宮下脩平・高橋英樹
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] プライミング時におけるRNAサイレンシング関連因子<i>AGO2</i>のプロモーター領域のクロマチン構造変化とRNA Polymerase II結合性2016

    • 著者名/発表者名
      安藤杉尋・Jaskiewicz Michal・Conrath Uwe・宮下脩平・高橋英樹
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山市)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] miRNAによるRNAサイレンシング関連因子AGO2及びAGO3のプライミングの制御機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      大谷峻・定池歩美・宮下脩平・高橋英樹・安藤杉尋
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山市)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Primed activation of RNA silencing machinery correlating with cucumber mosaic virus resistance.2016

    • 著者名/発表者名
      Sugihiro Ando
    • 学会等名
      CFAI 2nd International symposium
    • 発表場所
      Tohoku University(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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