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2022 年度 実績報告書

植物の不均一環境変動への応答を支える多層的エピゲノム制御機構

計画研究

研究領域不均一環境変動に対する植物のレジリエンスを支える多層的情報統御の分子機構
研究課題/領域番号 20H05913
研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

佐瀬 英俊  沖縄科学技術大学院大学, 植物エピジェネティクスユニット, 准教授 (70510006)

研究分担者 稲垣 宗一  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00597883)
研究期間 (年度) 2020-11-19 – 2025-03-31
キーワードエピゲノム制御 / 環境応答 / 病原体応答 / 植物ゲノム
研究実績の概要

佐瀬は、シロイヌナズナにおいて遺伝子転写産物が環境ストレスによってどのように多様化するのかについて解析を行った。また、エピゲノムが変化した変異体などの解析により、植物のエピゲノム制御によってトランスクリプトーム多様化がどのように引き起こされているかかが明らかになりつつある。現在まで にシロイヌナズナにおいてさまざまなエピゲノム変異体のトランスクリプトーム解析を行い、その成果を論文発表した。 稲垣は、ヒストンH3K4モノメチル化酵素群の制御機構の解析を進め、それらは転写共役的に働く酵素と転写非依存的に他のエピゲノム情報やゲノム情報を目印に働く酵素に大別されることを明らかにし、論文として公表した。さらに、H3K4ジメチル化を除去する脱メチル化酵素も転写共役的に働くことを示し、論文として公表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

シロイヌナズナにおいて、エピゲノム修飾の変化により多くのmRNAの転写開始点やスプライシングパターンが変化することを明らかにし、その成果を論文発表した。

今後の研究の推進方策

エピゲノム変化がどのように転写開始点変化やスプライシングなどのRNAの転写後プロセッシングに影響するのかさらなる解析を進める。加えて、トランスクリプ トームが環境ストレス条件下でどのような転写制御を受けるのか、表現型への影響を含めた解析を行う。また、転写共役的なH3K4メチル化制御の意義を探るために、メチル化・脱メチル化酵素変異体を用いて、環境応答性遺伝子発現の解析を行う。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うちオープンアクセス 4件、 査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Cotranscriptional demethylation induces global loss of H3K4me2 from active genes in Arabidopsis2023

    • 著者名/発表者名
      Mori Shusei、Oya Satoyo、Takahashi Mayumi、Takashima Kazuya、Inagaki Soichi、Kakutani Tetsuji
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2023.02.17.528985

  • [雑誌論文] Long-read direct RNA sequencing reveals epigenetic regulation of chimeric gene-transposon transcripts in Arabidopsis thaliana2022

    • 著者名/発表者名
      Berthelier Jeremy、Furci Leonardo、Asai Shuta、Sadykova Munissa、Shimazaki Tomoe、Shirasu Ken、Saze Hidetoshi
    • 雑誌名

      biorxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2022.09.21.507229

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Epigenetic regulation of ecotype-specific expression of the heat-activated transposon ONSEN2022

    • 著者名/発表者名
      Nozawa Kosuke、Masuda Seiji、Saze Hidetoshi、Ikeda Yoko、Suzuki Takamasa、Takagi Hiroki、Tanaka Keisuke、Ohama Naohiko、Niu Xiaoying、Kato Atsushi、Ito Hidetaka
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.899105

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transcription-coupled and epigenome-encoded mechanisms direct H3K4 methylation2022

    • 著者名/発表者名
      Oya Satoyo、Takahashi Mayumi、Takashima Kazuya、Kakutani Tetsuji、Inagaki Soichi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-022-32165-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tandemly repeated genes promote RNAi-mediated heterochromatin formation via an antisilencing factor, Epe1, in fission yeast2022

    • 著者名/発表者名
      Asanuma Takahiro、Inagaki Soichi、Kakutani Tetsuji、Aburatani Hiroyuki、Murakami Yota
    • 雑誌名

      Genes & Development

      巻: 36 ページ: 1145~1159

    • DOI

      10.1101/gad.350129.122

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Local induction of IAA5 and IAA29 promotes DNA damage-triggered stem cell death in Arabidopsis roots2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Naoki、Ogita Nobuo、Koike Toshiya、Nishimura Kohei、Inagaki Soichi、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2022.09.02.506394

  • [学会発表] 窒素応答性花成制御に関わる転写因子FBH4の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      眞木美帆,Van Quoc Giang,久保晃生,佐藤靖武,稲垣宗一,高木純平,佐藤長緒
    • 学会等名
      第64回 日本植物生理学会年会
  • [学会発表] 植物ゲノムにおける遺伝子内トランスポゾンの転写制御2022

    • 著者名/発表者名
      佐瀬英俊
    • 学会等名
      日本遺伝学会 第 94 回大会
  • [学会発表] 維管束幹細胞の分裂と分化を制御するサイトカイニンの機能と動態2022

    • 著者名/発表者名
      島津舜治, ヌラニ・アリフ・ミーム, 森 秀世, 山田 一貴, 柴田 恭美, 古谷 朋之, 伊藤(大橋) 恭子, 石崎 公庸, 深城 英弘, 朝比奈 雅志, 稲垣 宗一, 角谷 徹二, 福田 裕穂, 近藤 侑貴
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける転写と共役した遺伝子内H3K4メチル化の脱メチル化機構2022

    • 著者名/発表者名
      森秀世, 大矢恵代, 稲垣宗一, 角谷徹仁
    • 学会等名
      第15回日本エピジェネティクス研究会年会
  • [学会発表] RNAポリメラーゼIICTDのリン酸化を介した新奇転写共役的H3K4me2脱メチル化機構2022

    • 著者名/発表者名
      森秀世, 大矢恵代, 稲垣宗一, 角谷徹仁
    • 学会等名
      日本遺伝学会第94回大会
  • [学会発表] Co-transcriptional removal of H3K4me2 via targeting of demethylase to phosphorylated RNA polymerase II2022

    • 著者名/発表者名
      Shusei Mori, Satoyo Oya, Soichi Inagaki, Tetsuji Kakutani
    • 学会等名
      Integrative epigenetics in plants, CSHA
    • 国際学会
  • [学会発表] Comprehensive analyses of rules behind chromatin targeting of H3K4 methyltransferases2022

    • 著者名/発表者名
      Satoyo Oya, Tetsuji Kakutani, Takumi Noyori, Soichi Inagaki
    • 学会等名
      Integrative epigenetics in plants, CSHA
    • 国際学会
  • [図書] Handbook of Epigenetics: Plant Epigenomics2022

    • 著者名/発表者名
      Leonardo Furci, Jeremy Berthelier, Oscar Juez, Matin Miryeganeh, Hidetoshi Saze
    • 総ページ数
      -
    • 出版者
      Elsevier Wordmark
    • ISBN
      9780323919098

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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