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植物の発生を支えるmicroRNAネットワークの解明

公募研究

研究領域植物発生ロジックの多元的開拓
研究課題/領域番号 26113504
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
研究機関東京大学

研究代表者

濱田 隆宏  東京大学, 総合文化研究科, 助教 (20452534)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワードmicroRNA / ゼニゴケ / シロイヌナズナ / 植物 / tudorドメイン
研究実績の概要

ゼニゴケmicroRNAに関する研究として、CRISPR/Cas9技術を用いてmicroRNA遺伝子座に欠失や挿入を持つ変異体を作出した。これらのmicroRNA変異体は、重篤な形態異常を引き起こした。miR160変異体は葉状体が扁平にならず、波打つ表現型を示した。miR166変異体は、正常に葉状体を展開することができなく、極度に矮小化した。miR319変異体では、杯状体および無性芽が欠如した。miR529c変異体は、葉状体が雄器床様に分化する表現型を示した。これまでの植物microRNA研究では、microRNA遺伝子座の数が多いために欠失変異体は得られていない。そのため、これらの作出したゼニゴケmicroRNA欠失変異体を用いることで、未知の植物microRNAネットワークが見つかると期待される。
シロイヌナズナにおける新たなmicroRNA ネットワークに関わる因子としてtudorドメインタンパク質であるTARPに関する研究を行った。今年度の研究によりトランスポゾンをターゲットとするsiRNAの減少及びトランスポゾンDNA配列の脱メチル化の亢進を確認した。これらの結果は、TARPタンパク質が新規DNAメチル化経路に関わる因子であることを示唆している。一方、マイクロアレイ解析からtarp欠失変異体では発生、気孔分化、RNA依存的DNA メチル化、クロマチンリモデリングなどに関わる因子のmRNA発現量が減少していることを見出した。免疫沈降実験によりTARPタンパク質とヒストンの結合も確認されているため、TARPタンパク質がクロマチンリモデリングに関わる可能性も示唆される。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Profiling and Characterization of Small RNAs in the Liverwort, Marchantia polymorpha, Belonging to the First Diverged Land Plants2016

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Tsuzuki, Ryuichi Nishihama, Kimitsune Ishizaki, Yukio Kurihara, Minami Matsui, John L. Bowman, Takayuki Kohchi, Takahiro Hamada, and Yuichiro Watanabe
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 57(2) 号: 2 ページ: 359-372

    • DOI

      10.1093/pcp/pcv182

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lessons from in vitro reconstitution analyses of plant microtubule-associated proteins.2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hamada
    • 雑誌名

      Front Plant Sci.

      巻: 5 ページ: 409-409

    • DOI

      10.3389/fpls.2014.00409

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microtubule organization and microtubule-associated proteins in plant cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hamada
    • 雑誌名

      Int Rev Cell Mol Biol.

      巻: 312 ページ: 1-52

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-800178-3.00001-4

    • ISBN
      9780128001783
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Profiling and characterization of small RNAs in the liverwort, Marchantia polymorpha2016

    • 著者名/発表者名
      都筑正行、西浜竜一、石崎公庸、栗原志夫、松井南、John L. Bowman、河内孝之、濱田隆宏、渡邊雄一郎
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] TARPタンパク質が関与するsiRNA生合成経路の解析2016

    • 著者名/発表者名
      塚田道雄、都筑正行、深尾陽一朗、栗原志夫、松井南、元村一基、田村謙太郎、西村いくこ、渡邊雄一郎、濱田隆宏
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Relationships between components of cytoplasmic RNA granules and small RNA metabolism2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hamada
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 苔類ゼニゴケにおけるmicroRNAの機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      都筑正行、藤本剛史、西浜竜一、石崎公庸、栗原志夫、松井南、河内孝之、濱田隆宏、渡邊雄一郎
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナtudorタンパク質によるsiRNA制御メカニズムの解析2015

    • 著者名/発表者名
      塚田道雄、都筑正行、元村一基、深尾陽一朗、田村謙太郎、西村いくこ、渡邊雄一郎、濱田隆宏
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 苔類ゼニゴケにおけるmicroRNAの機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      都筑正行、藤本剛史、西浜竜一、 石崎公庸、栗原志夫、松井南、河内孝之、濱田隆宏、渡邊雄一郎
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京都・世田谷)
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける新規tudorタンパク質の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      塚田道雄、都筑正行、元村一基、深尾陽一朗、田村謙太郎、西村いくこ、渡邊雄一郎、濱田隆宏
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京都・世田谷)
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 植物オルガネラ輸送における微小管の役割2014

    • 著者名/発表者名
      濱田隆宏
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA分解と翻訳抑制を介した発生制御2014

    • 著者名/発表者名
      濱田隆宏
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学(神奈川県・川崎)
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼニゴケの形態形成におけるmicroRNAの機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      都筑正行、藤本剛史、西浜竜一、石崎公庸、河内孝之、濱田隆宏、渡邊雄一郎
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学(神奈川県・川崎)
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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