ＭＩＲ１６５Ａの細胞非自律的作用を葉の裏側組織に限定する新奇因子の探索

• 研究課題/領域番号: 25440145
• 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: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 基礎生物学研究所
• 研究代表者: 立松 圭 基礎生物学研究所, 研究力強化戦略室, 特任助教 (00373324)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 機能性小分子RNA / MIR165A / pri-miR165a / シロイヌナズナ / 葉原基 / 細胞非自律的作用

研究実績の概要

シロイヌナズナ葉原基の発生過程で細胞非自律的に作用するMIR165Aの機能領域決定機構はその一次転写産物であるpri-miR165aに依存する。そこで本課題では、pri-miR165aに依存したその細胞非自律的な作用に関わる新奇因子の同定を生化学的、及び、分子遺伝学的手法を用いて行う。
遺伝学的アプローチによる新奇因子の同定のために、MIR165Aの機能領域を可視化するシロイヌナズナGFPレポーターライン、35S:miGFP-M mu-MIR165Aに変異原としてEMSを処理し、(1)親株とは異なるGFPレポーターの発現様式、あるいは、(2)葉の形態異常を示す植物体のスクリーニングを行った。35S:miGFP-M mu-MIR165AではそのGFP蛍光は葉の裏側で観察される。これまでに、親株よりもGFPの発現領域が広がったものが5個体、GFPの発現が抑制されているものが2個体得られた。また、子葉の枚数や形状が親株と異なるもの、本葉が親株よりも細くなったもの、葉序の異常を示すものも多数得られた。このような形態異常はmiRNAの生合成・作用機構に関連する変異体や機能欠損株でも観察されるため、これら個体ではMIR165Aの細胞非自律的な作用に関わる因子が欠損していることが期待される。現在、一次スクリーニングとM3世代の種子を使った二次スクリーニングを並行して進め、変異体同定を進めている。
他方で生化学的なアプローチからの新奇因子の同定では、タンパク質精製カラム作成に用いるための完全長pri-miR165aのin vivo合成を進めている。現在までのところ完全長のRNAは得られておらず、実験方法や計画の見直しを検討している。

研究成果

• [雑誌論文] A molecular mechanism that confines the activity pattern of miR165 in Arabidopsis leaf primordia (2015)
  • 著者名/発表者名: Tatematsu, K., Toyokura, K., Miyashima, S., Nakajima, K., and Okada, K.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 82 号: 4 ページ: 596-608
  • DOI: 10.1111/tpj.12834
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mutations in plastidial 5-aminolevulinic acid biosynthesis genes suppress pleiotropic defect in shoot development of mitochondrial GABA shunt mutant in Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: Toyokura, K., Yamaguchi, K., Shigenobu, S., Fukaki, H., Tatematsu, K., and Okada, K.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 56 号: 6 ページ: 1229-1238
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of MIR165A primary transcript sequence for its activity pattern in Arabidopsis leaf primordia (2015)
  • 著者名/発表者名: Tatematsu, K., Toyokura, K., and Okada, K.
  • 雑誌名: Plant Signaling and Behavior 巻: 10 号: 8 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1080/15592324.2015.1055432
• [雑誌論文] The half-size ABC transporter FOLDED PETALS 2/ABCG13 is involved in petal elongation through narrow spaces in Arabidopsis thaliana floral buds (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeda, S., Iwasaki, A., Tatematsu, K., and Okada, K.
  • 雑誌名: Plants 巻: 3 号: 3 ページ: 348-358
  • DOI: 10.3390/plants3030348
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pattern dynamics in adaxial-abaxial specific gene expression are modulated by a plastid retrograde signal during Arabidopsis thaliana leaf development. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tameshige T, Fujita H, Watanabe K, Toyokura K, Kondo M, Tatematsu K, Matsumoto N, Tsugeki R, Kawaguchi M, Nishimura M, Okada K.
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 97 号: 7 ページ: e1003655-e1003655
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1003655
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precocious progression of tissue maturation instructs basipetal initiation of leaflets in Chelidonium majus subsp. asiaticum (Papaveraceae). (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikeuchi, M., Tatematsu, K., Yamaguchi, T., Okada, K., and Tsukaya, H.
  • 雑誌名: Am. J. Bot. 巻: 100 号: 6 ページ: 1116-1126
  • DOI: 10.3732/ajb.1200560
  • 査読あり
• [学会発表] 遺伝子発現プロファイル比較から見えてきた種子発芽と腋芽成長で共通する遺伝子発現制御機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 立松圭、南原英司
  • 学会等名: 第５４回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山 富山大学
  • 招待講演
• [学会発表] microRNA によるHD-ZIPIII 転写因子の発現制御が胚珠の形成に果たす役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 橋本 佳世、本田 美波、立松 圭、岡田 清孝、奈良 久美、中島 敬二
  • 学会等名: 第５４回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山 富山大学
• [学会発表] Transcriptome analysis on Arabidopsis seed germination: its functional studies and a comparative study with axillary shoot outgrowth. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yan, D., Tatematsu, K., Nakabayashi, K., Endo, A., Okamoto, M., and Nambara, E.
  • 学会等名: Plant Dormancy Symposium 2013
  • 発表場所: Auckland, New Zealand
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるmicroRNA を介したHD-ZIP III 転写因子の制御が胚珠形成に果たす役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋本 佳世、本田 美波、立松 圭、岡田 清孝、奈良 久美、中島 敬二
  • 学会等名: 日本植物学会第７７回大会
  • 発表場所: 北海道 札幌 北海道大学