| 研究課題/領域番号 |
25850247
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
中南 健太郎 独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (40513403)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | シロイヌナズナ / 低温馴化・脱馴化 / RNA制御 / 翻訳制御 |
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| 研究概要 |
越冬性の植物は，低温馴化機構により耐凍性を獲得することで越冬が可能となり，その後の脱馴化機構により獲得した耐凍性を解除することで春になると生育を再開させることが知られている．植物の低温応答機構の解明は，農作物の生育範囲拡大と生育時期の改善につながる重要な研究である．本研究の目的は，低温により特異的に誘導される遺伝子が直ちに翻訳されずにmRNAの状態で保存され，その後，常温に戻した時に翻訳が開始される特殊な翻訳制御機構の解明を目指すものである．
低温処理（低温馴化）及び常温に戻した状態（脱馴化）のサンプルを用いたマイクロアレイ解析とショットガンプロテオミクス解析の比較による，mRNAとタンパク質の発現パターン比較解析の結果，リンゴ酸デヒドロゲナーゼ（mMDH1）のmRNAは低温馴化時に誘導され，脱馴化時に発現が低下するのに対し，コードするタンパク質の発現は低温馴化時には増加しないが，脱馴化時に特異的に増加するパターンを示した．定量PCR解析およびウェスタン解析によりmRNAとタンパク質の発現パターンを解析したところ，同様の結果が得られたことから，リンゴ酸デヒドロゲナーゼの発現は前述の特殊な翻訳制御を受けていることが示唆された．この研究内容については現在論文投稿中である．
現在，この同定された遺伝子のmRNAを試験管内で合成し，これを用いてプルダウン法により翻訳制御タンパク質の同定を試みている．
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| 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
当初の予定であるプルダウン法を用いた翻訳制御タンパク質の同定までは至っていないが，特殊な翻訳制御を受ける遺伝子の絞り込みに成功し，その内容について現在論文投稿中であり，研究はおおむね順調に進んでいる．
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は，当初の研究計画に変更無く，翻訳制御タンパク質の同定後は，その詳細な機能解析を中心に行う．具体的には，大腸菌などのシステムを利用し合成した翻訳制御タンパク質のRNA結合解析，GFP等のタグ付きタンパク質を発現させる形質転換植物の作製等を行う．GFPタグ付きタンパク質形質転換体では，本年度および次年度で細胞内局在解析や相互作用タンパク質の単離・同定等の解析を予定している．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
まだ至っていない翻訳制御タンパク質の単離・同定の実験に必要な研究費分の残額が生じたが，H26年度初旬で使用し，それ以外は当初の計画通り研究を進める予定である．
H26年度は，翻訳制御タンパク質の単離・同定後，そのタンパク質の特徴付けと機能解析を行うため，タンパク質発現解析および試験管内転写・翻訳実験関連試薬等に必要なキット類，タンパク質結合試験等の解析に必要な消耗品等を中心に研究費を使用するとともに，研究成果発表のための旅費に使用する予定である．
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