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2012 年度 実績報告書

葉と心皮の発生を制御する転写因子の機能特異性の分子メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 23370023
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

相田 光宏  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 准教授 (90311787)

研究分担者 FERJANI Ali  東京学芸大学, 教育学部, 助教 (20530380)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード転写因子 / シロイヌナズナ / 発生
研究概要

1)器官特異的CUC2誘導遺伝子の同定  CUC2の機能誘導系であるCUC2-GRおよび機能獲得型突然変異体cuc2-1dを用いてトランスクリプトーム解析の際のRNAの抽出条件を検討し、最適化を行った。
2)CUC2作用領域の同定  培養細胞を用いたレポーターアッセイにより、CUC2が下流遺伝子に作用する部位を明らかにした。miRNA164耐性型のCUC2 cDNAを過剰発現させるコンストラクトをエフェクターとして用い、すでに同定されているCUC標的候補遺伝子であるSTM、LAS、KLUの調節配列に対してレポーターアッセイを行った。その結果STMのコード配列上流配列4.4kb断片内に二箇所のCUC2作用部位を同定できた。一方、LASおよびKLUに関しては培養細胞で顕著な活性を持つ調節配列を見いだせなかったが、GUSおよびYFPを用いた植物個体でのレポーター解析により、CUC2が発現する胚頂端部での活性に必要な領域を見出すことができた。
3)CUC2相互作用因子の同定  心皮形成に関与する転写因子CRCに着目し、このタンパク質とCUC2との相互関係を明らかにすることを目的として、両者の遺伝的相互作用の解析を行った。その結果crcの表現型がcuc2との二重変異体では強められるが、cuc1 cuc2との三重変異体では抑制されることが明らかになった。この相互作用の原因を明らかにするため、各変異体での遺伝子発現解析と、CUC2-CRCタンパク質間相互作用の解析を行うための各種コンストラクトの作製と交配を進めた。また、予備的なY2H解析から、両タンパク質が物理的に相互作用することが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

CUC2が下流遺伝子に作用する領域を特定できた。また、一方、器官特異的なCUC2誘導遺伝子の同定に関しては、RNA抽出の条件を最適化できた。さらに心皮特異的な転写因子CRCに着目し、CUC2との遺伝的相互作用を明らかにできた。

今後の研究の推進方策

1)CUC2の機能誘導系を用いて器官特異的なCUC2誘導遺伝子の同定を行う。
2)ゲルシフト解析により、CUC2結合配列の同定を進める。
3)CRCとCUC2とのタンパク質間相互作用および遺伝子間の相互関係を明らかにする。
4)CUC2相互作用因子について機能解析を進める。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The CUC1 and CUC2 genes promote carpel margin meristem formation during Arabidopsis gynoecium development2014

    • 著者名/発表者名
      Kamiuchi Y, Yamamoto K, Furutani M,Tasaka M, Aida M
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 5 ページ: 165

    • DOI

      10.3389/fpls.2014.00165

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An integrative model of the control of ovule primordia formation.2013

    • 著者名/発表者名
      Galbiati F, Sinha Roy D, Simonini S, Cucinotta M, Ceccato L, Cuesta C, Simaskova M, Benkova E, Kamiuchi Y, Aida M, Weijers D, Simon R, Masiero S, Colombo L
    • 雑誌名

      Plant Journal

      巻: 76 ページ: 446-455

    • DOI

      10.1111/tpj.12309

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactions of CUP-SHAPED COTYLEDON and SPATULA genes control carpel margin development in Arabidopsis thaliana2012

    • 著者名/発表者名
      Nahar MAU, Ishida T, Smyth DR, Tasaka M, Aida M
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology

      巻: 53 ページ: 1134-1143

    • DOI

      10.1093/pcp/pcs057

    • 査読あり
  • [学会発表] Regional interaction during flower primordium formation.2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Aida
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学, 富山県富山市
    • 年月日
      20140318-20140320
    • 招待講演
  • [学会発表] どうやって袋を作るのか~心皮の発生について2013

    • 著者名/発表者名
      MOST Altaf-Un-Nahar, 神内悠里, 辻野理恵子, 相田光宏
    • 学会等名
      遺伝学研究所研究会「イネ分子遺伝学の未来」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所, 静岡県三島市
    • 年月日
      20131018-20131019
    • 招待講演
  • [学会発表] Meristem formation in the Arabidopsis shoot and its modification2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Aida
    • 学会等名
      5th International PhD School
    • 発表場所
      Certosa di Pontignano, Siena, Italy
    • 年月日
      20120925-20120928
    • 招待講演
  • [学会発表] Shoot Meristem Formation in the Arabidopsis Embryo.

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Aida
    • 学会等名
      NAIST未来開拓コロキウム A New Generation of Plant Embryo Research
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学, 奈良県生駒市
    • 招待講演
  • [備考] Plant Developmental Biology

    • URL

      https://sites.google.com/site/maidalab/home/research

  • [備考] 新学術領域研究 植物細胞壁機能の情報処理システム -研究成果-

    • URL

      https://www.plantcellwall.jp/research/index.php?y=2013#/pro

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公開日: 2015-05-28  

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