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植物の長鎖非コードRNAが関わる感染防御機構:RNA結合因子からのアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 19K06711
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44030:植物分子および生理科学関連
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

湯川 泰  名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70381902)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード長鎖非コードRNA / シロイヌナズナ / 感染防御 / RNAポリメラーゼIII / ストレス応答 / サリチル酸 / 熱ショックタンパク質 / RNA結合タンパク質 / HSP / 種子形成 / 感染防御機構
研究開始時の研究の概要

細胞中には多様な非コードRNAが存在し、200 塩基を超える長鎖非コード RNAの機能解明は進んでいない。260塩基長のAtR8 lncRNAは、RNAポリメラーゼIIIの転写プロモーターに着目することでシロイヌナズナから発見され、以下の特徴がある。1.タンパク質と結合し、細胞質に大量に存在する。2.感染、ストレス、サリチル酸に応答する。3.根と未熟種子に局在する。本研究はAtR8 lncRNAの結合タンパク質を同定することで、その感染防御の機能を解明する。

研究成果の概要

細胞中のRNAのうちmRNA以外は非コードRNA (ncRNA)と呼ばれ、特に200 塩基を超える長いRNA (lncRNA) の機能は不明な点が多い。シロイヌナズナから発見されたAtR8 lncRNAは、感染防御とストレス応答に関与しているらしく、このRNAに結合するタンパク質を明らかにした。 その結果、機能がまだよくわかっていない熱ストレス蛋白質(HSP70)の一種がこのRNAと結合することが判明した。やはりストレスとの関連が深く、さらに詳細な機能解析を進めている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物は生育場所を変更できないため、様々な環境変化に適応する必要があり、優れたストレス応答や感染防御の仕組みを持っている。タンパク質に比べて、感染防御に対処するRNAのことはよく分かっていない。アブラナ科植物から発見されたAtR8 lncRNAはタンパク質と結合してストレス耐性や感染防御を示す。本研究ではその結合タンパク質を明らかにした。本研究で、RNAの関わる感染防御が解明できれば、将来的な植物の利用に活用できる。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2020 その他

すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Northeast Forestry University(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Delhi South Campus(インド)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Delhi South Campus(インド)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Northeast Forestry University(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Delhi South Campus(インド)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Northeast Forestry University(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Delhi South Campus(インド)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Northeast Forestry University(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Delhi South Campus(インド)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Northeast Forestry University(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] RNA Polymerase III?Dependent <i>BoNR8</i> and <i>AtR8</i> lncRNAs Contribute to Hypocotyl Elongation in Response to Light and Abscisic Acid2023

    • 著者名/発表者名
      Zhang Nan、Xu Kai、Liu Shengyi、Yan Rong、Liu Ziguang、Wu Ying、Peng Yifang、Zhang Xiaoxu、Yukawa Yasushi、Wu Juan
    • 雑誌名

      Plant And Cell Physiology

      巻: - 号: 6 ページ: 646-659

    • DOI

      10.1093/pcp/pcad025

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The AtGSTU7 gene influences glutathione-dependent seed germination under ABA and osmotic stress in Arabidopsis2020

    • 著者名/発表者名
      Wu Juan、Zhang Nan、Liu Ziguang、Liu Shengyi、Liu Chunxiao、Lin Jianhui、Yang He、Li Shuang、Yukawa Yasushi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 528 号: 3 ページ: 538-544

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.153

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Arabidopsis hypoxia inducible AtR8 long non-coding RNA also contributes to plant defense and root elongation coordinating with WRKY genes under low levels of salicylic acid2020

    • 著者名/発表者名
      Shuang Li, Saraswati Nayar, HuiYuan Jia, Sanjay Kapoor, Juan Wu and Yasushi Yukawa
    • 雑誌名

      Noncoding RNA

      巻: 6 号: 1 ページ: 8-8

    • DOI

      10.3390/ncrna6010008

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Identification of binding proteins of long non-coding RNA that act in plant infection defense2023

    • 著者名/発表者名
      HuiYuan Jia, Juan Wu, Shuang Li and Yasushi Yukawa
    • 学会等名
      The 33rd International Conference on Arabidopsis Research
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 転写領域部位ごとのRNAポリメラーゼ III 活性の変化2023

    • 著者名/発表者名
      明上雅、湯川泰
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 植物の感染防御に働く長鎖非コードRNAの結合タンパク質同定2023

    • 著者名/発表者名
      賈慧源、呉娟、李爽、湯川泰
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Identification of binding proteins of long non-coding RNA that act in plant infection defense2023

    • 著者名/発表者名
      HuiYuan Jia, Juan Wu, Shuang Li and Yasushi Yukawa
    • 学会等名
      International Conference on Arabidopsis Research (ICAR2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 植物の感染防御に働く長鎖非コードRNAの結合タンパク質同定2022

    • 著者名/発表者名
      賈慧源、呉娟、李爽、湯川泰
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 湯川教授の論文が国際学術誌 Plant and Cell Physiology に掲載されました

    • URL

      https://www.nsc.nagoya-cu.ac.jp/achievement/20230406a

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 湯川教授の論文が国際学術誌BBRCに掲載されました

    • URL

      https://www.nsc.nagoya-cu.ac.jp/achievement/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 李爽さん(湯川研・博士後期課程)の論文が国際学術誌non-coding RNAに掲載されました

    • URL

      https://www.nsc.nagoya-cu.ac.jp/achievement/li20200305/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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