lincRNA/miR2118/phasiRNAの植物生殖システム

• 研究領域: ノンコーディングRNAネオタクソノミ
• 研究課題/領域番号: 17H05608
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 沖縄科学技術大学院大学
• 研究代表者: 小宮 怜奈 沖縄科学技術大学院大学, サイエンステクノロジーグループ, サイエンス・テクノロジー アソシエート (独立研究員) (90631416)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円); 2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: 生殖 / non-coding RNA / miRNA / small RNA / イネ / microRNA / 植物

研究実績の概要

植物のnon-coding RNA研究は、個々のnon-coding RNAの生理機能が解明されつつあるが、植物のゲノムワイドな非コードゲノム領域の機能と存在意義に関する知見は極めて乏しい。
本研究では、減数分裂前の生殖初期に特異的に発現する700種以上の生殖lincRNAs (large intergenic non-coding RNA)とmicroRNA2118 (miR2118) の機能と制御機構を解析し、植物生殖細胞発生の分子メカニズム解明を目指す。これら生殖lincRNAには、miR2118が認識する22塩基長の共通配列が存在する。生殖lincRNAsは、miR2118切断を介して、21塩基間隔にプロセシングされ、21塩基のフェーズを示すphased small interfering RNA (phasiRNAs) が生成される。これら21塩基のphasiRNAは、イネの生殖細胞特異的に働くArgonauteタンパク質と結合することを明らかにしている (Komiya et al., Plant J 2014)。
本年度は、phasiRNA生成に重要なmiR2118変異イネを用いたsmall RNA シーケンス、生殖lincRNA シーケンス、及び、ゲノムシーケンスを行い、変異部位の同定、及び、変異によるphasiRNA生成/生殖lincRNAの発現への影響を明らかにした。さらに、プロテオーム解析を行い総体的なタンパク質の発現変動を解析した。変異体解析、トランスクリプトーム、及び、プロテオームの融合により、生殖で機能する新たな候補因子、及び、有用領域を絞り込んだ。本年度は、国際学会、及び、国内学会で本研究内容を報告した。また、本研究の論文投稿に向けて現在準備を進めている。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Multiplicity in Long Noncoding RNA Biomedical Sciences (2018)
  • 著者名/発表者名: 3.R. Kurokawa, R. Komiya, T. Oyoshi, Y. Matsuno, H. Tani, M. Katahira, K. Hitachi, Y. Iwashita, T. Yamashita, K. Kondo, R. Yoneda, Y. Yamaoki, N. Ueda, T. Mashima, N. Kobayashi, T. Nagata, A. Kiyoishi, M. Miyake, F. Kano, M. Murata1, N. Hamad, K. Sasaki, N. Shoji
  • 雑誌名: Biomedical Sciences 巻: 4 号: 2 ページ: 18-23
  • DOI: 10.11648/j.bs.20180402.11
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 多種のノンコーディングRNAが担う多様な機能 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小宮 怜奈
  • 雑誌名: 生物工学 巻: 96 ページ: 349-349
  • オープンアクセス
• [学会発表] The role of miR2118 in phasiRNA biogenesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Saori Araki, Masaki Endo, Masafumi Mikami, Alde, Nonomura Ken-ichi, ○Reina Komiya
  • 学会等名: The 20th Annual meeting of the RNA society of Japan
• [学会発表] miR2118-induced, 21-nt reproductive phasiRNA production (2018)
  • 著者名/発表者名: ○Reina Komiya
  • 学会等名: 2nd Annual Meeting of the long non-coding RNA study group
• [学会発表] The role of miR2118 in phasiRNA biogenesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Saori Araki, Alejandro Villar Briones, Masaki Endo, Masafumi Mikami ○Reina Komiya
  • 学会等名: The 2ndh Joint Australia-Japan/Japan-Australia Joint RNA meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Biogenesis of rice phasiRNAs involves miR2118-trigger and DCL4-processing (2017)
  • 著者名/発表者名: *Reina Komiya, Saori Araki, Masaki Endo, Masashi Mikami, Ken-Ichi Nonomura and Gordon W. Arbuthnott
  • 学会等名: The 43rd NAITO Conference on Noncoding RNA:Biology, Chemistry, & Diseases
  • 国際学会
• [学会発表] microRNA2118 triggers production of phasiRNAs derived from over 700 reproduction-specific long non-coding RNAs (2017)
  • 著者名/発表者名: Saori Araki, Masaki Endo, Masashi Mikami, Ken-Ichi Nonomura and *Reina Komiya
  • 学会等名: Cutting Edge Developments in RNA Biology for the Control of Gene Expression
  • 国際学会
• [学会発表] 日長環境応答性を利用した生殖RNAによる基盤育種の構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: *小宮 怜奈
  • 学会等名: 第5回領域会議_植物フィールド
• [学会発表] 生殖phasiRNAの生成を引き起こす miR2118 ファミリー機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 荒木沙織、 遠藤真咲、三上 雅史、野々村 賢一、Gordon W. Arbuthnott、*小宮怜奈
  • 学会等名: 2017 Consortium of Biological Sciences 2017
• [備考] Reina Komiya, Science and Technology Group
  • URL: https://groups.oist.jp/ja/stg/reina-komiya-phd