2018 年度研究成果報告書

GAF1-GRASタンパク質複合体による転写抑制機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	17K15143
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	植物分子・生理科学
研究機関	広島大学
研究代表者	伊藤岳広島大学, 理学研究科, 研究員 (30636139)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	転写抑制 / 転写制御 / 遺伝子発現制御 / ジベレリン / DELLA
研究成果の概要	GAF1-DELLA複合体はジベレリン（GA）生合成酵素遺伝子の転写を活性化する。GRXはGAF1-DELLAによる転写活性化を抑制することが明らかになった。GRXはGAF1とDELLAの相互作用を競合的に阻害するのではなく、GRX自身の転写抑制能によりGAF1-DELLAの転写活性化能を抑制した。GRXはTOPLESS非依存的に転写を抑制することが示唆された。また、GAF1の存在下でGRXの転写抑制能が強化されることを示した。さらにGRXはDELLAの存在下でも転写抑制能を示すことを明らかにした。GAF1、DELLA、GRXは三者複合体を形成し、転写を抑制している可能性が示唆された。
自由記述の分野	植物生理学・分子生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	GAの内生量はフィードバック制御により一定の範囲内に保たれている。植物は、環境に応じて適切に成長が制御されており、例えば、乾燥や塩、低温などのストレス条件下では、GA生合成酵素遺伝子の発現が低下し、植物は成長を抑制する。このような状況では、DELLAタンパク質が蓄積するにも関わらず、GA生合成酵素遺伝子の発現の上昇は見られない。したがって、フィードバック制御を一時的に抑制し、GA生合成酵素遺伝子の発現を抑圧する上位の制御が存在すると推定された。本研究により、このような制御の分子メカニズムの一部が明らかになった。