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高等植物のRNA制御と環境応答機構に関する分子生物学的解析

公募研究

研究領域多様性と非対称性を獲得するRNAプログラム
研究課題/領域番号 21112521
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
研究機関岡山大学 (2010)
独立行政法人理化学研究所 (2009)

研究代表者

平山 隆志  岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (10228819)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2010年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2009年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード高等植物 / polyA特異的RNA分解酵素 / polyA付加酵素 / 植物ホルモン / ミトコンドリア / アブシジン酸 / サリチル酸 / polyA specific ribonuclease / polyA polymerase / シロイヌナズナ
研究概要

昨年度までに、polyA特異的RNA分解酵素のAHG2の機能解析と、ahg2-1変異株の抑制変異遺伝子として分離されたpolyA付加酵素をコードするAGSI遺伝子の同定を進めてきた。本年度は、これら因子の標的分子の探索を中心に研究を進めた。ahg2-1変異を対象とした網羅的代謝物解析から、ミトコンドリア内転写物の蓄積が認められた。ミトコンドリア機能異常変異atphb3との比較解析から、ahg2-1変異はミトコンドリアに何らかの異常を持つことが示唆されたので、ミトコンドリア転写物いくつかのpolyA状態をPAT法により調査した。その結果、調べた転写物のほとんどでpolyA付加が認められた。一方野生株、ags1,atphb3ではpolyA付加は認められなかった。さらにinverse PCR法でnad7転写物のpolyA鎖長の状態を詳細に調べたところ、野生株ではpolyA付加が認められなかったが、ahg2-1では6~17bのpolyAを持つ転写物が確認された。また、ミトコンドリア転写物のいくつかについてNorthern法により蓄積量を調査したところ、調べたほとんどの転写物のahg2-1での蓄積が認められた。以上の結果から、AHG2およびAGS1の標的はミトコンドリア転写物と考えられる。これまで植物はもちろん他の真確生物に於いてもミトコンドリアmRNAのpolyA付加および除去に関わる因子双方が同定されている例はほとんどなく、その制御が不明であったため、この研究成果は意義が大きいと考える。
しかしながら、これまでのところ、AHG2とAGS1はともにミトコンドリア局在を示す実験結果はない。これらのN末には、ミトコンドリア移行配列様構造が存在するので、これらを除いた改変遺伝子がahg2-1変異を相補できるかを検討し、ミトコンドリア局在と機能の関連を調査している。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] アブシジン酸2011

    • 著者名/発表者名
      上野琴巳
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 48 ページ: 555-563

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] エチレン、ジベレリン、ジャスモン酸、ストリゴラクトン2011

    • 著者名/発表者名
      王敬銘
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 48 ページ: 637-642

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Research on plant abiotic stress responses in the post-genome era : past, present, and future2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hirayama
    • 雑誌名

      Plant Journal

      巻: 61 ページ: 1041-1052

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A DNA-binding surface of SPO11-1, An Arabidopsis SPO11 orthologue required for normal meiosis2010

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Shingu
    • 雑誌名

      FEBS Journal

      巻: 277 ページ: 2360-2374

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The PP2C-SnRK2 complex : the central regulator of an abscisic acid signaling pathway2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hirayama
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior (In press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Research on plant abiotic stress responses in the post-genome era : past, present, and future2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hirayama
    • 雑誌名

      Plant Journal (In press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ABA Hypersensitive Germination2-1 Causes the Activation of Both Abscisic Acid and Salicylic Acid Responses in Arabidopsis2009

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Nshimura
    • 雑誌名

      Plant Cell & Physiology 50

      ページ: 2112-2122

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Type 2C Protein Phosphatases Directly Regulate Abscisic Acid-Activated Protein Kinases in Arabidopsis2009

    • 著者名/発表者名
      Taishi Umezawa
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci USA 106

      ページ: 17588-17593

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolic movement upon abscisic acid and salicylic acid combined treat ments2009

    • 著者名/発表者名
      Mami Okamoto
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology 26

      ページ: 551-560

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The regulatory network of plant responses to abscisic acid

    • 著者名/発表者名
      Taishi Umezawa
    • 雑誌名

      Advances in Botanical Research

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ABA関連PP2C AHG1,AHG3特異的相互作用因子の解析2011

    • 著者名/発表者名
      牛山翔
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会(震災で学会は中止となったが、発表がされたと見なされた)
    • 年月日
      2011-03-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 多重ホルモン処理における遺伝子発現解析2011

    • 著者名/発表者名
      岡本真美
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      (震災で学会は中止となったが、発表がされたと見なされた)
    • 年月日
      2011-03-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 植物ホルモンの働きとストレス応答2011

    • 著者名/発表者名
      平山隆志
    • 学会等名
      第27回資源植物科学シンポジウム、第3回植物ストレス科学研究シンポジウム
    • 発表場所
      倉敷
    • 年月日
      2011-03-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナpolyA分解酵素AHG2/PARNの機能と細胞応答統御機構2010

    • 著者名/発表者名
      平山隆志
    • 学会等名
      シンポジウム RNAから植物を考える
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-08-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of suppressor mutants of a PARN deficient mutant, ABA hypersensitive germination2-12010

    • 著者名/発表者名
      平山隆志
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      熊本県、熊本市
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of a PARN deficient mutant, ABA hypersensitive germination2-1, of Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hirayama
    • 学会等名
      The 19th CDB Meeting : RNA Sciences in Cell and Developmental Biology
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of a PARN deficient mutant, ABA hypersensitive germination2-1, of Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hirayama
    • 学会等名
      21st International Conference of Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] PARN発現低下変異ABA hypersensitive germiantion2-1の抑制変異株の分離と解析2009

    • 著者名/発表者名
      平山隆志
    • 学会等名
      日本RNA学会
    • 発表場所
      新潟県、新潟市
    • 年月日
      2009-07-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.rib.okayama-u.ac.jp/ers/index-j.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.tsurumi.yokohama-cu.ac.jp/embiol/j/member/hirayama.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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