| 研究課題/領域番号 |
21H02114
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38030:応用生物化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 (2022-2023)
東京大学 (2021) |
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研究代表者 |
宮川 拓也 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (50596559)
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| 研究分担者 |
中野 雄司 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (30281653)
光田 展隆 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 副研究部門長 (80450667)
野崎 翔平 筑波大学, 生命環境系, 助教 (20850910)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 植物 / ブラシノステロイド / 転写調節 / 転写因子間相互作用 / 植物ホルモン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ブラシノステロイド（BR）は植物の成長と発達の制御において中心的な役割を担う植物ホルモンであり、その生理作用にはBZR転写因子によるBR応答性遺伝子の適切な転写調節が鍵となる。本研究では、BZR転写因子と相互作用し共通の遺伝子プロモーター領域に結合する転写因子に着目し、BZR転写因子が標的遺伝子の転写を活性化するのに必要な塩基配列パターンとその認識機構の解明に取り組む。さらに、他の植物ホルモンの下流で機能する転写因子を中心に、BZR転写因子との相互作用を探索することで、BRと他の植物ホルモンの協調的な生理作用を説明する「転写因子をハブとした遺伝子制御ネットワーク」を捉える。
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| 研究成果の概要 |
植物ホルモンのブラシノステロイド（BR）は植物の成長と発達に重要な役割を果たしている。そのシグナル伝達のマスター転写因子であるBIL1/BZR1はBR応答性遺伝子の転写を抑制と活性化の双方向に制御することが示唆されているが、その分子機構はまだ十分に理解されていない。本研究では、DNA形状の読み取りによる塩基配列認識を介したBIL1/BZR1単独のプロモーターへの結合は、BR応答性遺伝子の転写を抑制する方向に制御することが示された。また、BIL1/BZR1と相互作用する転写因子を探索し、それらが協調的に結合する標的塩基配列をゲノムワイドで解析するための拡張型DAP-seq法を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究においてBIL1/BZR1が単独で強く結合可能な塩基配列パターンが特徴づけられ、BRシグナル伝達に関連する新規遺伝子の発現調節の推定が可能になった。これにより、抑制型のBR応答性遺伝子の発現を個別に調節し、BRによる植物の成長促進・ストレス耐性効果を高めるプロモーターゲノム編集などへの応用が期待される。また、本研究で同定された転写因子との組み合わせに対して検討を重ねることにより、BR応答性遺伝子の発現調節機構と、BRと他の植物ホルモンの協調的・拮抗的な生理作用が転写因子をハブとしたネットワークとして理解することにつながると期待される。
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