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植物のミトコンドリアmRNA制御機構の解明

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 23112715
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

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) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2011年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードシロイヌナズナ / ミトコンドリア / mRNA安定性制御 / polyA特異的RNA分解酵素 / polyA付加酵素 / ストレス応答 / RNA安定性制御 / polyA除去酵素 / 出芽酵母
研究実績の概要

高等植物シロイヌナズナのミトコンドリアのmRNA安定制御に関わると考えられるpolyA特異的RNA分解酵素AHG2/PARNとpolyA付加酵素AGS1の機能解明を進めている。平成24年度は、主にahg2-1変異株のミトコンドリアの性状について解析を行った。そのひとつに、タンパク質の変動を調査した。核ゲノムコードのミトコンドリア局在タンパク質とミトコンドリアゲノムコードのタンパク質についてwestern blottingを行い、蓄積量を調査した。その結果、変異株ではミトコンドリアゲノムコードのタンパク質の増加が認められた。また、Blue-Native-PAGEを用いてミトコンドリア複合体のタンパク質量を調査した。その結果、変異株では、複合体の量が変動していることが確認された。このことから、mRNAの蓄積がタンパク質の増加を引き起こし、それがタンパク質複合体の量比を混乱することにより、呼吸に必要な複合体形成が阻害もしは不安定化を引き起こしていると推察される。また、ミトコンドリアDNA量、RNA量をqPCRを用いて、解析し、変異株では核あたりのミトコンドリア量が増加ていること、更にミトコンドリアDNAあたりのmRNA量が増加していることを明らかにした。また、予備実験としてAHG2, AGS1それぞれと相互作用するタンパク質の同定を試みた。それぞれのGFP結合タンパク質を発現する形質転換体からミトコンドリアを抽出し、供沈殿するタンパク質を質量分析装置を用いて、解析した。この懐石には理化学研究所の支援研究を利用させていただいた。その結果、それぞれ、ミトコンドリアで機能するRNA制御因子との相互作用が認められた。これらのデータを出すとともに、当該年度は論文の執筆を行った。現在、投稿した論文はrevise中で、まもなく投稿する予定である。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Elucidation of the RNA recognition code for pentatricopeptide repeat proteins involved in organelle RNA editing in plants.2013

    • 著者名/発表者名
      Yagi Y, Hayashi S, Kobayashi K, Hirayama T, Nakamura T
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8 号: 3 ページ: e57286-e57286

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0057286

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation of Arabidopsis ahg11, a weak ABA hypersensitive mutant defective in nad4 RNA editing.2012

    • 著者名/発表者名
      Murayama M, Hayashi S, Nishimura N, Ishide M, Kobayashi K, Yagi Y, Asami T, Nakamura T, Shinozaki K, Hirayama T
    • 雑誌名

      J. Exp. Bot.

      巻: 63 号: 14 ページ: 5301-5310

    • DOI

      10.1093/jxb/ers188

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An ABRE promoter sequence is involved in osmotic stress-responsive expression of the DREB2A gene, which encodes a transcription factor regulating drought-inducible genes in Arabidopsis2011

    • 著者名/発表者名
      Kim, J.-S., Mizoi, J., Yoshida, T., Fujita, Y., Nakajima, J., Ohori, T., Todaka, D., Nakashima, K., Hirayama, T., Shinozaki, K., Yamaguchi-Shinozaki, K.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 52 号: 12 ページ: 2136-2146

    • DOI

      10.1093/pcp/pcr143

    • NAID

      10030306452

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The regulatory network of plant responses to abscisic acid2011

    • 著者名/発表者名
      Umezawa, T., et al
    • 雑誌名

      Advances in Botanical Research

      巻: 57 ページ: 201-248

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-387692-8.00006-0

    • ISBN
      9780123876928
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple hormone treatment revealed novel cooperative relationships between abscisic acid and biotic stress hormones in cultured cells

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, M., et al
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 植物ミトコンドリアmRNAのpolyA制御機構2013

    • 著者名/発表者名
      平山 隆志
    • 学会等名
      岡山大学資源植物科学研究所、共同利用・共同拠点ワークショップ「植物ミトコンドリア研究の新展開」
    • 発表場所
      倉敷
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plant specific function of polyA specific ribonuclease (PARN)2013

    • 著者名/発表者名
      Hirayama T.
    • 学会等名
      日本植物生理学会第54回年会
    • 発表場所
      岡山
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Unique function of Arabidopsis seed-predominant PP2Cs, AHG1 and AHG3, in ABA response in seeds and early seedlings2012

    • 著者名/発表者名
      平山隆志
    • 学会等名
      第53回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Pentatricopeptide repeat (PPR)モチーフのRNA認識コード2012

    • 著者名/発表者名
      八木祐介
    • 学会等名
      第53回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] AHG2/PARN and AHG2 SUPPRESSOR1 (AGS1) regulates the polyA status of mitochondrial mRNA2012

    • 著者名/発表者名
      Hirayama T.
    • 学会等名
      International Conference of Arabidopsis Reserch
    • 発表場所
      ウイーン、オーストリア
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナのPARN/AHG2とAHG2 SUPPRESSOR1 (AGS1)はミトコンドリアmRNAのpolyA鎖長調節に関与する2012

    • 著者名/発表者名
      平山 隆志
    • 学会等名
      日本RNA学会第14回年会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Plant specific function of polyA specific ribonuclease (PARN)2012

    • 著者名/発表者名
      Hirayama T.
    • 学会等名
      Frontiers in Plant RNA Research 2012
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel function of Arabidopsis PARN2011

    • 著者名/発表者名
      平山隆志
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2011-12-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of a PAEN deficient mutant, ASA hypersensitive germination2-1, of Arabidopsis2011

    • 著者名/発表者名
      Hirayama, T.
    • 学会等名
      The 16th Annual Meeting of the RNA Society and The 13th Annual Meeting of the RNA Society of Japan
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of a PARN deficient mutant, ABA hypersensitive germination2-1, of Arabidopsis2011

    • 著者名/発表者名
      Hirayama, T.
    • 学会等名
      International Plant RNA Workshop
    • 発表場所
      Yokohama, Japan(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 岡山大学 資源植物科学研究所

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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