• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

植物におけるエピジェネティックな遺伝子発現制御を利用した新規機能性成分の分析系

研究課題

研究課題/領域番号 22658001
研究機関北海道大学

研究代表者

金澤 章  北海道大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (30281794)

キーワード植物 / 機能性成分 / エピジェネティクス / シトシンメチル化 / 転写抑制
研究概要

エピジェネティックな機構による転写不活性化を受けている状態にあるレポーター遺伝子を持つ形質転換植物を利用して、その不活性化状態を解除する効果を持つ植物成分のスクリーニング系を開発することを目的として以下の実験を行った。RNA機能を利用したDNAのメチル化を介して転写が不活性化された状態にあるCaMV 35Sプロモーターの下流にGFP遺伝子が連結したDNAコンストラクトをゲノムに組み込んであるNicotiana benthamiana植物体の種子を無菌培地に播種し、植物体を育成した。これまでの研究で、培地中に5-azacytidine、および、trichostatin Aを正の対照として加えると、植物体においてメチル化抑制およびGFP蛍光の復帰が起きることを見出していた。本年度は、第一に、これらの薬剤処理によりGFP蛍光の復帰が転写抑制の解除によることを、GFP遺伝子に関する定量RT-PCRにより確認した。つづいて、この不活性化状態からのGFP遺伝子の発現の復帰が、CaMV 35Sプロモーターのエピジェネティックな変化によるものであることを確認する目的で、bisulfite sequencing法によりメチル化状態を解析した。その結果、GEP遺伝子の再活性化に伴い、顕著なメチル化状態の低下が検出され、プロモーターのメチル化が転写抑制とその解除に密接に関与していることが示唆された。また、植物体の育成が著しく異常とはならない範囲内で転写抑制の解除効果をもたらす培地中の物質の濃度範囲を明らかにした。本年度はさらに、植物組織の抽出物を対象として、シトシンのメチル化抑制効果を持つ物質を探索した。その結果、ダイズ種子に多く含まれるイソフラボンの一種がこの効果を持つことを明らかにした。

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

植物が産生する物質の中に、植物の細胞においてエピジェネティックな変化により転写抑制を起こしている遺伝子の再活性化を誘導する物質が存在するか否かは研究を行ってみるまでは未知であった。本研究では想定していたよりも早期にそうした活性を持つ物質を見出すことに成功し、当初の計画以上の進展が見られた。

今後の研究の推進方策

同定された物質の効果が植物ゲノムに導入したレポーター遺伝子にのみ作用するのか、あるいは、植物の内在性遺伝子に対しても作用するものであるのかが興味深い問題であり、この点を明らかにすることで、本研究を飛躍させることができるものと考えている。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (14件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Virus-mediated efficient induction of epigenetic modifications of endogenous genes with phenotypic changes in plants2011

    • 著者名/発表者名
      Kanazawa, A., Inaba, J., Shimura, H., Otagaki, S., Tsukahara, S., Matsuzawa, A., Kim, B. M., Goto, K. and Masuta, C
    • 雑誌名

      Plant J

      巻: 65 ページ: 156-168

    • DOI

      doi:10.1111/j.1365-313X.2010.04401.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 外来遺伝子を持たずに特定形質が変化した植物をつくる育種法2011

    • 著者名/発表者名
      金澤章
    • 雑誌名

      ニューカントリー

      巻: 58巻693号 ページ: 70-71

  • [雑誌論文] Establishment of an in vitro culture and particle bombardment-mediated transformation system in Miscanthus sinensis Anderss., a potential bioenergy crop.2011

    • 著者名/発表者名
      Xun Wang
    • 雑誌名

      Global Change Biology Bioenergy

      巻: 3 ページ: 322-332

    • DOI

      10.1111/j.1757-1707.2011.01090.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of ion-beam irradiation for mutagenesis in soybean : effects on plant growth and production of visibly altered mutants2011

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Arase
    • 雑誌名

      Plant Biotechnol.

      巻: 28 ページ: 323-329

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.11.0111a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA-mediated epigenetic modifications of an endogenous gene targeted by a viral vector : a potent gene silencing system to produce a plant that does not carry a transgene but has altered traits2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Kanazawa
    • 雑誌名

      Plant Signal.Behav.

      巻: 6 ページ: 1090-1093

    • DOI

      10.4161/psb.6.8.16046

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size and positional effects of promoter RNA segments on virus-induced RNA-directed DNA methylation and transcriptional gene silencing2011

    • 著者名/発表者名
      Shungo Otagaki
    • 雑誌名

      Epigenetics

      巻: 6 ページ: 681-691

    • DOI

      10.4161/epi.6.6.16214

    • 査読あり
  • [学会発表] RNA-mediated epigenetic modifications provide a tool to produce a plant that does not carry a transgene but has altered traits2012

    • 著者名/発表者名
      Akira Kanazawa
    • 学会等名
      Japan-Australia Symposium on Plant Science for Agriculture
    • 発表場所
      Hokkaido Univ.,(札幌市)
    • 年月日
      2012-01-19
  • [学会発表] Introduction of fructosyltransferase genes of the cool season grass, Lolium perenne into the warm season grass, Miscanthus sinensis, a potential bioenergy crop.2012

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Yamada
    • 学会等名
      International Plant & Animal Genome Conference
    • 発表場所
      The Town & Country Hotel, San Diego, (USA)
    • 年月日
      2012-01-14
  • [学会発表] ダイズのレトロトランスポゾンSORE-1の組織特異的プロモーター活性2011

    • 著者名/発表者名
      土屋真弓
    • 学会等名
      札幌農林学会平成23年度大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2011-12-03
  • [学会発表] RNA-mediated epigenetic modifications of an endogenous gene as a tool to produce a plant that does not carry a transgene but has altered traits2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Kanazawa
    • 学会等名
      SOL&ICuGI 2011 8^<th> Solanaceae and 2^<nd> Cucurbitaceae Genome Joint Conference
    • 発表場所
      Kobe Convention Center,(神戸市)
    • 年月日
      2011-12-01
  • [学会発表] ダイズにおけるイオンビーム照射による葉緑素欠乏変異の生成と自殖後代における新たな変異の顕在化2011

    • 著者名/発表者名
      河西めぐみ
    • 学会等名
      第6回高崎量子応用研究シンポジウム
    • 発表場所
      高崎シティギャラリー(高崎市)
    • 年月日
      2011-10-13
  • [学会発表] 外来遺伝子を持たずに特定の形質が変化した植物体の作出に必要なエピジェネティックな変化の促進2011

    • 著者名/発表者名
      金澤章
    • 学会等名
      日本育種学会第120回講演会
    • 発表場所
      福井県立大学(福井市)
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] コサプレッションを誘導する遺伝子と共に導入した薬剤耐性遺伝子のRNAサイレンシング誘導機構2011

    • 著者名/発表者名
      河西めぐみ
    • 学会等名
      日本育種学会第120回講演会
    • 発表場所
      福井県立大学(福井市)
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] 花の模様形成に現れるRNAサイレンシングの誘導過程2011

    • 著者名/発表者名
      金澤章
    • 学会等名
      日本遺伝学会第83回大会・ワークショップ
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 低分子RNAの解析より示された隣接した2つのトランスジーンのRNAサイレンシングの誘導機構2011

    • 著者名/発表者名
      河西めぐみ
    • 学会等名
      日本遺伝学会第83回大会
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] Virus-induced gene silencing as a tool to engineer novel traits in plants : development of a TGS-inducing viral vector2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Kanazawa
    • 学会等名
      Mini-International Symposium : Recent Progress of Plant Virus Research
    • 発表場所
      Asari Classe Hotel,(小樽市)
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] RNAサイレンシングによる遺伝子機能解析と形質改変2011

    • 著者名/発表者名
      金澤章
    • 学会等名
      第29回日本植物細胞分子生物学会大会・シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] ダイズ由来カロテノイド酸化開裂酵素遺伝子の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      山田哲也
    • 学会等名
      第29回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] エピジェネティックな変化を誘導することで遺伝子組換えによらずに形質を変化させた植物体の作出2011

    • 著者名/発表者名
      金澤章
    • 学会等名
      日本育種学会第119回講演会
    • 発表場所
      横浜市立大学(横浜市)
    • 年月日
      2011-04-14
  • [学会発表] 隣接したトランスジーン間の相互作用によるRNAサイレンシングの誘導機構2011

    • 著者名/発表者名
      河西めぐみ
    • 学会等名
      日本育種学会第119回講演会
    • 発表場所
      横浜市立大学(横浜市)
    • 年月日
      2011-04-14
  • [図書] 植物の分子育種学2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木正彦・編著
    • 総ページ数
      215
    • 出版者
      講談社

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi