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2018 年度 実績報告書

基部植物ヒメツリガネゴケの生物時計解析―時計機能の多様化原理の理解に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 16K07447
研究機関名古屋大学

研究代表者

青木 摂之  名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (30283469)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードヒメツリガネゴケ / 二成分制御系 / PASドメイン / ヒスチジンキナーゼ / 概日時計
研究実績の概要

最終年度の成果:1)細胞内局在の解析:GFPとの融合タンパク質の原糸体細胞内での一過的発現により、PAS-Histidine Kinase 2(PHK2)の細胞内局在部位を推定した。rATPase-RFP融合タンパク質由来の蛍光パタンとの比較から、PHK2は核に局在すると推定された。2)逆遺伝学による機能解析:2017年度までに、PHK1/PHK2はカウロネマ側枝始原細胞(SIBC)の分岐の抑制により茎葉体形成を遅らせることを示していた。最終年度ではさらに、PHK1/PHK2は赤色光によるSIBC誘導を抑制することを明らかにした。一方で、茎葉体形成の制御過程をさらに特定するため、茎葉体原基のbudの形成率を野生型株とPHK1/PHK2二重破壊株との間で比べたが、有意な差は見られなかった。3)概日時計との機能的関係:PHK1/PHK2と相互作用するHPt2タンパク質について、時計タンパク質Pseudo-Response Regulator 2(PRR2)との相互作用を酵母2ハイブリッド系で調べたが、相互作用は認められなかった(ただし、コケの他の2つのHPt、HPt1とHPt3もPRR2とも相互作用を示さなかったため、この結果はさらに検証が必要であると考えられた)。
事業期間全体の研究成果:PASドメインを持つヒスチジンキナーゼPHK1とPHK2は、茎葉体形成に対して好気ー嫌気条件で逆の制御を及ぼす興味深い因子であることを示し、さらに細胞内局在の検証や相互作用相手の同定などにより生理機能を裏打ちする分子機構を明らかにできた。一方で、高振幅の日周変動発現を示す点や、遺伝子破壊株で時計遺伝子CCA1aの転写が促進される点などから、PHK1/PHK2が概日時計機構と密接な関係があることが示唆された。植物の時計機構の進化の一端を明らかにした点で意義・重要性があると言える。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] PAS-histidine kinases PHK1 and PHK2 exert oxygen-dependent dual and opposite effects on gametophore formation in the moss Physcomitrella patens.2018

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ryo, Takafumi Yamashino,Hisanori Yamakawa, Yuichi Fujita and Setsuyuki Aoki.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 503 ページ: 2861-2865

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.08.056.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light-regulated PAS-containing histidine kinases delay gametophore formation in the mossPhyscomitrella patens.2018

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ryo, Takafumi Yamashino, Yuji Nomoto, Yuki Goto, Mizuho Ichinose, Kensuke Sato, Mamoru Sugita and Setsuyuki Aoki.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 69 ページ: 4839-4851

    • DOI

      doi: 10.1093/jxb/ery257.

    • 査読あり
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケのPASヒスチジンキナーゼの研究2018

    • 著者名/発表者名
      中井皐太、佐藤健介、龍昌志、山篠貴史、野本友司、後藤友規、一瀬瑞穂、杉田護、青木摂之
    • 学会等名
      名古屋生物リズム研究会
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケにおけるPASヒスチジンキナーゼを含む二成分制御系の同定2018

    • 著者名/発表者名
      中井皐太、佐藤健介、龍昌志、山篠貴史、野本友司、後藤友規、一瀬瑞穂、杉田護、青木摂之
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケのPASヒスチジンキナーゼの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      青木摂之、龍昌志、野本友司、後藤友規、佐藤健介、中井皐太、一瀬瑞穂、杉田護、山篠貴史
    • 学会等名
      日本遺伝学会第90回大会
  • [学会発表] コケ植物のPASヒスチジンキナーゼの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤健介、山篠貴史、龍昌志、山川壽伯、藤田祐一、青木摂之
    • 学会等名
      日本農芸化学会第183回支部例会
  • [備考] 青木研website

    • URL

      https://sites.google.com/view/aoki-lab/home

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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