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2015 年度 実績報告書

オーキシンにより制御されるクロマチン構造ダイナミクスの解析

研究課題

研究課題/領域番号 15J07264
研究機関東京理科大学

研究代表者

長谷川 淳子  東京理科大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
キーワードクロマチン構造 / オーキシン
研究実績の概要

平成27年度は以下の2点について明らかにした。
・オーキシン応答阻害はDSB感受性を上昇させる
オーキシン添加によってDSB誘導試薬感受性が緩和したことから,オーキシンのどの働きがDSB誘導試薬感受性しいてはクロマチン構造制御に関与しているかを明らかにすることにした。オーキシン応答阻害剤をDSB誘導試薬と共に添加した培地でシロイヌナズナ植物体を処理し根の伸長を定量した。オーキシン応答阻害剤であるPEO-IAAをゼオシンとともに添加した培地で処理した場合,根の伸長阻害が促進された。このことからオーキシン応答がクロマチン構造制御に関与していることが示唆された。
・オーキシン応答はFAS1,2の発現量を調節し,クロマチン構造を制御する。
オーキシン応答阻害によりクロマチン構造が弛緩しDSB誘導試薬感受性が上昇する原因は,オーキシン応答の下流にクロマチン構造を制御するリモデリング因子があるためだと考えた。そこで,クロマチンリモデリング因子遺伝子欠損変異体系統124種類に対してDSBを用いてオーキシン添加によるDSB誘導試薬感受性の変化を指標に,スクリーニングを行い,オーキシン添加をしてもDSB誘導試薬感受性が変化しない変異体fas1を獲得した。FAS1はFAS2と共に複合体を形成し,ヒストンH3,H4をクロマチンに運ぶヒストンシャペロンの一種である。オーキシン添加によりFAS1,2の遺伝子発現が上昇することが確認された。また,FAS1遺伝子欠損変異体ではオーキシン添加によるDSB感受性の低下が観察されず,オーキシン応答阻害剤PEO-IAAを添加しても相加的なDSB誘導試薬感受性の上昇は観察されなかった。以上の結果から,オーキシン応答によってFAS1,FAS2の遺伝子発現上昇し,クロマチン構造が変化することが示唆された。現在,この成果をまとめ論文投稿の準備を行っている。

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

当初の実験計画に従って、オーキシン応答阻害はDSB感受性を上昇させるとことを証明した。さらに、シロイヌナズナ植物体を用いた実験系で天然オーキシンの添加によりDSB inducer感受性が緩和することを明らかにした。オーキシン応答によってFAS1、FAS2の遺伝子発現上昇し,クロマチン構造が変化することが示唆するデータを取得できたことは、研究の進展があったといえよう。また、表現型解析において、新たな植物深部イメージング手法TOMEIを開発し、Best poster award, をInternational ERATO Higashiyama Live-Holonics Symposium,にて、ベストイメージ・晝馬賞を 第24回日本バイオイメージング学会学術大会にて、最優秀ポスター賞,を東京理科大学総合研究機構イメージングフロンティアセンターシンポジウムにて受賞した。また、新聞記事やネットニュースでも研究成果が報道された。このような研究成果を挙げ、受賞実績を上げたことから、期待以上の進展があったと評価できる。

今後の研究の推進方策

オーキシン応答阻害により獲得したクロマチンリモデリング関連遺伝子の発現量がどうなるかを確認する。
また植物体において,クロマチン構造がオーキシンによって本当に変化しているかどうかを実験的に確認する。
これまでの研究成果をまとめ,論文執筆を行い,国際科学雑誌に投稿する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Three-Dimensional Imaging of Plant Organs Using a Simple and Rapid Transparency Technique2016

    • 著者名/発表者名
      Junko Hasegawa, Yuki Sakamoto, Satoru Nakagami, Mitsuhiro Aida, Shinichiro Sawa and Sachihiro Matsunaga
    • 雑誌名

      Plant and cell physiology

      巻: 57(3) ページ: 462-472

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw027

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The coordination of ploidy and cell size differs between cell layers in leaves2016

    • 著者名/発表者名
      Yohei Katagiri, Junko Hasegawa, Ushio Fujikura, Rina Hoshino, Sachihiro Matsunaga, Hirokazu Tsukaya
    • 雑誌名

      Development

      巻: 143(7) ページ: 1120-1125

    • DOI

      10.1242/dev.130021

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] TOMEI is the rapid 3D imaging technique for whole plant tissues2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川淳子,坂本勇貴,中上知,相田光宏,澤進一郎,松永幸大
    • 学会等名
      第57回日本物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県)
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [学会発表] 植物における深部イメージング観察障害排除プロトコールの確立を目指して2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川淳子、坂本勇貴、中上知、勝山雄喜、澤進一郎、松永幸大
    • 学会等名
      、第1回イメージングフロンティアセンターシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県)
    • 年月日
      2015-12-25
  • [学会発表] 植物における透明化と深部イメージングへの挑戦2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川淳子、坂本勇貴、中上知、勝山雄喜、澤進一郎、松永幸大
    • 学会等名
      第24回日本バイオイメージング学会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2015-09-26 – 2015-09-28
  • [学会発表] 新規深部イメージング手法"TOMEI"の確立と解析2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川淳子, 中上知, 坂本勇貴, 澤進一郎, 松永幸大
    • 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)
    • 年月日
      2015-09-06 – 2015-09-08
  • [学会発表] 深部イメージング手法"TOMEI"による観察と解析2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川淳子,坂本勇貴,中上知,澤進一郎,松永幸大
    • 学会等名
      日本植物形態学会第27回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県)
    • 年月日
      2015-09-05
  • [学会発表] “TOMEI”, a simple and quick clearing method for plant tissues2015

    • 著者名/発表者名
      ○Junko Hasegawa, Yuki Sakamoto, Yuna Nakagawa, Satoru Nakagami, Yuki Katsuyama, Shinichiro Sawa, Sachihiro Matsunaga
    • 学会等名
      International ERATO Higashiyama Live-Holonics Symposium and Technical Workshop 2015"Organogenesis from Eggs to Mature Plants"
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県)
    • 年月日
      2015-08-27 – 2015-08-28
    • 国際学会
  • [学会発表] 深部イメージング手法を用いた葉のDNA量と細胞体積の相関解析2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川淳子、松永幸大
    • 学会等名
      2015年度細胞周期セミナー
    • 発表場所
      サンヒルズ三河湾(愛知県)
    • 年月日
      2015-06-12 – 2015-06-13
  • [備考] 透明作物を短時間で作製する手法“TOMEI”の開発

    • URL

      http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160229/

  • [備考] 細胞と葉の大きさを決める隠されたしくみ

    • URL

      http://www.tus.ac.jp/today/20160406_001.pdf

URL: 

公開日: 2016-12-27  

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