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2021 年度 実績報告書

植物時計のrobustな振動特性を支えるクロマチン構造制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02137
研究機関名古屋大学

研究代表者

山篠 貴史  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (00314005)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード植物概日時計 / 転写制御 / タンパク質間相互作用
研究実績の概要

微生物、植物の環境応答を支えるHis-Aspリン酸リレー情報伝達系を構成するレスポンスレギュレーター(RR)は、N末端に存在するレシーバードメイン(RD)がリン酸化修飾を受けることでC末端に存在するエフェクタードメインの活性変化を誘導する仕組みで機能している。植物時計因子の一つである疑似レスポンスレギュレーター(PRR)もまた、N末端にレシーバー様のドメイン(RLD)を保持する転写制御因子であり、CCA1およびLHYと名付けられた明け方に誘導される時計遺伝子の転写を抑制する働きを持つことが知られている。PRRファミリーに保存されているRLDはリン酸転移を受けるAsp残基がGlu残基に置換されているためリン酸化修飾を受けることができず、本来のRDとしての機能を失っていると考えられる。前年度までの研究により、PRR7のRLDはターゲットプロモーター上流へのDNA結合能には影響を与えないが、ターゲットプロモーター近傍のヒストン脱アセチル化に関与していることが分かった。さらに、RLDはPRR7における唯一の二量体形成ドメインとして機能していることが明らかになった。本年度はRLDをコードする遺伝子配列内にアミノ酸置換をもたらす部位特異的変異を導入し、二量体形成能が低下あるいは消失した特徴的変異を同定することができた。興味深いことに二量体形成活性の強さはタンパク質の安定性に有意に相関していることが明らかになった。PRR7の日内存在量と標的プロモーター近傍のアチチル化レベルにも相関が認められた。RLDを改変したPRR7の転写抑制活性の変化はタンパク質の安定性の変化によって一部説明できるが、厳密には転写抑制活性の感受性にも深く関わっていることも明らかになった。すなわち、RLDはタンパク質間相互作用を介してPRRの転写抑制活性と半減期を規定する調節ドメインであることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

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) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Patterned proliferation orients tissue-wide stress to control root vascular symmetry in Arabidopsis2023

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara M, Imamura M, Matsushita K, Roszak P, Yamashino T, Hosokawa Y, Nakajima K, Fujimoto K, Miyashima S
    • 雑誌名

      Curr Biol.

      巻: 33 ページ: 886-898

    • DOI

      10.1016/j.cub.2023.01.036

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diurnal control of intracellular distributions of PAS-Histidine kinase 1 and its interactions with partner proteins in the moss Physcomitrium patens2022

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi H, Yamashino T, Anami S, Suzuki R, Sugita M, Aoki S
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 616 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.05.070

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] シロイヌナズナのGRAS型転写因子SCL28による細胞周期抑制を介した細胞サイズ制御2022

    • 著者名/発表者名
      野本 友司,高塚 大知,山田圭佑,鈴木 俊哉,鈴木 孝征,今村 美友,山篠 貴史,Raynaud,Moussa Benhamed,伊藤 正樹
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケの PAS ヒスチジンキナーゼの細胞内局在と相互作用にみられる日内変動2022

    • 著者名/発表者名
      菊地 陽貴,山篠 貴史,鈴木 遼,阿南 秀,龍 昌志,六鹿 郁哉,菅沼 裕紀奈,杉田 護,青木 摂之
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会

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公開日: 2023-12-25  

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