| 研究領域 | 新光合成：光エネルギー変換システムの再最適化 |
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| 研究課題/領域番号 |
17H05734
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 高知大学 |
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研究代表者 |
山崎 朋人 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 助教 (70512060)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | マイクロRNA / 光合成 / microRNA / 光防御 / クラミドモナス / 発現制御 |
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| 研究実績の概要 |
１．LHCSR3の発現誘導経路上流のPHOTに着目し、ノーザンブロットによるmRNA解析と、ウエスタンブロットによるタンパク解析を行った結果、DUS16遺伝子変異体で上昇、相補株で野生型のレベルまで戻っていた。同じくmiRNAの生合成ができないDCL3遺伝子変異体を2系統解析すると、同様にPHOTタンパクが増加していた。また、PHOTタンパク質が増加する事で、弱い光でもLHCSR3の発現が誘導されることも確認できた。こうしてmiRNA変異体でPHOTタンパクの増加が確認されたことから、PHOT遺伝子がmiRNAによって抑制されていると結論づけた。
２．small RNA-seq解析によってクラミドモナスから検出されたmiRNAの種類は2000を超え、そのうち90%以上はdus16変異体で作られていない。この膨大な種類のmiRNAのうち、どのmiRNAがPHOTを制御するのかin silico標的予測を行った結果、19候補が得られ、それらは14のmiRNA遺伝子にコードされていた。興味深いことに、ある１つのmiRNA遺伝子に、19のmiRNAのうちの5つがコードされており、いかにもPHOTを制御するためにあるmiRNA遺伝子に見えた。そこでCas9でそのmiRNA遺伝子の転写を止めるように破壊し、このmiRNA遺伝子から作られるmiRNAだけを止めた。破壊した位置が異なる2つの系統の変異株を解析した所、PHOTタンパク量が上がっていることを確認した。これにより、PHOTを制御するmiRNA遺伝子を突き止めた。
３．ミトコンドリアのエネルギー生産に使われる酢酸を含む培地（従属栄養）と、含まない培地（独立栄養）では、PHOTの抑制度合に違いが見られた。環境シグナルによってmiRNAの活性が変わることが示唆された。
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| 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。
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| 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。
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