| 研究課題/領域番号 |
20K12169
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| 研究機関 | 関東学院大学 |
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研究代表者 |
近藤 陽一 関東学院大学, 理工学部, 教授 (00391954)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | UV-B応答 / ゼニゴケ / UVR8 / 転写因子 |
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| 研究実績の概要 |
常に太陽光に晒されている植物にとって、UV-Bは耐性を持たなければならない環境ストレスの一つである。そのため植物はUV-Bに対する様々な応答、防御機構を有しており、細胞内にUV-B吸収色素を蓄積するなど、UV-Bに順化することが知られている。高等植物のUV-B応答については、近年のシロイヌナズナを用いた研究により、UV-B 受容体UVR8 が重要な役割を担っていることが分かってきた。また、我々の研究室ではこれまでに、基部陸上植物ゼニゴケのUV-B応答がシロイヌナズナのUV-B 応答に類似していることを明らかにしてきた。この研究の中で、UV-B吸収色素を含むフラボノイド産生の代謝経路の鍵酵素であるMpCHS遺伝子の発現制御が、ゼニゴケのUV-B 受容体MpUVR8のみにより制御されていることを示差するデータを得た。本研究ではこの発現が、フラボノイド産生を制御しているMpMYB14や、その他の転写因子と、MpUVR8との相互作用により制御されていると考え、実験を進めている。
2021年度は、MpMYB14とMpUVR8の相互作用解析を更に進めることを目的として、一過的発現系を利用し、BiFC（二分子蛍光補完）による相互作用解析を行った。その結果、両タンパク質がタバコ細胞の核内で相互作用することを示唆するデータを得た。異なる植物種とはいえ、植物細胞内、しかも核内でこれらタンパク質の相互作用が見られたことは、MpUVR8とMpMYB14の相互作用が生理学的な役割を担っていることを示差するものである。そのため、特に今後はMpUVR8 遺伝子欠損変異体にMbMYB14 遺伝子を導入し、その形質転換体の表現型を解析することで、UV-B応答における両タンパク質の相互作用の重要性について検討していきたい。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
新型コロナウィルス感染拡大への対応により、2020年度から大学において研究に割く時間が大幅に減少したことや、研究室がある校内への学生の立ち入りが禁止されたこと等が原因で、研究開始当初から計画全体の進捗は遅れていた。2021年度にこれらの状況が完全に解消されたとはいえず、研究の進捗に明らかな遅れが生じている。研究の進捗にあたって、当初予期していないようなことは起こっていないが、研究計画通りの実験を進めるための組換え体の作成等、材料作りに遅れが生じているような状況で、2022年度中に計画通りの実験を完遂することは難しい状況である。
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| 今後の研究の推進方策 |
まずMpUVR8 遺伝子欠損変異体にMbMYB14 遺伝子を導入した形質転換体を作成し、MpUVR8とMpMYB14の相互作用の生理学的な役割について解析を行っていきたい。また、MpCHS遺伝子を直接制御している新規の転写因子を単離することを目的として、酵母ワンハイブリッドシステムによるスクリーニングを行うための準備も進めている。合わせて、解析中のゼニゴケ遺伝子のシロイヌナズナオーソログについて、相互作用解析を進める準備も行っている。これらの解析は当初の研究計画に記載のものであるが、「現在までの進捗状況」に記載の通り、最終的な結果を2022年度中に得ることは困難な状況である。そのため、本研究の実施期間を1年間延長する予定である。延長した研究期間終了後には全ての解析結果を得て、陸上植物のUV-B応答の仕組みの一端を明らかにすることを目指したい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウィルス感染拡大の影響により、研究開始当初より予定していた研究時間を確保することが困難であったため、計画の進捗が遅れた分の予算を使用しなかった。研究計画自体は遅れているが、当初予想したことと異なる事態が起こるなどはしておらず、計画通りの実験を順次進めている。しかしながら2022年度中に全ての研究結果を得ることは困難なため、当初3年間としていた研究期間を1年間延長する予定である。延長期間も合わせた4年間で、交付予算を使用して最大限の結果を得たいと考えている。
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