• 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

2014 年度 実績報告書

長鎖ノンコーディングRNAによる葉形成の分子機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26291056
研究機関名古屋大学

研究代表者

町田 泰則  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任教授 (80175596)

研究分担者 伊藤 正樹  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (10242851)
高橋 広夫  千葉大学, 園芸学研究科, 准教授 (30454367)
町田 千代子  中部大学, 公私立大学の部局等, 教授 (70314060)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードノンコーディングRNA / AS1-AS2 / 遺伝子発現機構 / 葉分化 / シロイヌナズナ
研究実績の概要

[I] Linc RNAの構造の研究: (1) FliとRli linc RNAの長さは約 500 ヌクレオチドであり、位置は ETT の翻訳開始点から約 2.5 kb 上流であることが確認された。また、PCR法により、二本鎖 RNAが存在していることが明確になった。(2) Linc RNAsの転写の仕組みは、まだ不明な点が多い。 (3) Fli Rli と相同な配列の検索:シロイヌナズナゲノム上には存在していないことがわかった。
[II] ETT 遺伝子発現と葉の形態形成におけるLinc RNAの役割の研究:(1) Linc RNAsのETT発現への影響: FliとRliに対応するゲノムDNAへのT-DNA挿入変異体を分離した。その結果、1つの変異体では Rli の量が減少した。葉の発生に異常が見られ、ETT 発現に対する正の因子である可能性が示唆された。(2) Linc RNAsの葉形成に対する役割:上記変異体の表現型を詳細に検討した。その結果、幼若葉的葉形成と栄養成長期の葉形成が長く続くことがわかった。
[III] Linc RNAとタンパク質複合体の構造の研究:Linc RNAが存在する可能性がある核内顆粒(AS2 body:AS2 タンパク質を含む顆粒)の細胞周期依存性を調べた。その結果、細胞周期の M 期に蓄積し、それぞれがM期中期以降に倍化し、倍化したそれぞれが娘細胞に分配された。このように、正確に同じ数の AS2 body が分配されることから、何らかの分配の維持機構(non-stochastic distribution)が存在すると期待される。

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

[I] Linc RNAの構造の研究:(1) Linc RNA の構造決定: linc RNA の完全長の配列を、5' と 3' RACE 法により決定し位置をマップする計画だったが、達成されなかった。また、Fliと Rli が二本鎖 RNAとして存在するかどうかを調べる計画であり、後半は PCR法により、二本鎖 RNAが存在していることが明確になった。(2) Linc RNAsの転写の仕組みの研究:これは達成されなかった。(3) Fli Rli と相同な配列の検索:シロイヌナズナゲノム上には存在していないことがわかった。
[II] ETT 遺伝子発現と葉の形態形成におけるLinc RNAの役割の研究:(1) Linc RNAsのETT発現への影響: FliとRliに対応するゲノムDNAへのT-DNA挿入変異体を分離した。その結果、1つの変異体では Rli の量が減少していた。葉の発生に異常が見られ、ETT 発現に対する正の因子である可能性が示唆された。(2) Linc RNAsの葉形成に対する役割:上記変異体や過剰発現体の表現型を検討した。その結果、幼若葉的葉形成と栄養成長期の葉形成が長く続くことがわかった。
[III] Linc RNAとタンパク質複合体の構造の研究:Linc RNAが、AS2タンパク質からなる核内顆粒(AS2 body)中に存在するかどうかを解析する計画は達成されなかった。しかし、AS2 body形成の細胞周期依存性を調べることができた。その結果、細胞周期の M 期に蓄積し、中期に倍化し、それぞれが正確に娘細胞に分配された。これは分配が non-stochastic distribution であることを示す。このように計画のほぼ60%は達成されたと考えている。

今後の研究の推進方策

[I] Linc RNAとタンパク質複合体の構造の研究:H26 に達成できなかった、Fli とRli RNAの末端配列を決める。また、このRNAがAS2 bodyに含まれるかどうかを、バクテリオファージのMS2タンパク質が結合する RNA 配列を利用して検討する計画である。これらの研究は、我々と新規の分担者である東大の渡辺教授のグループとの共同研究ですすめる予定である。また、同定された顆粒を構成しているタンパク質の組成を解析する。我々は昨年度、Rli RNA量が減少する変異体を分離したので、この変異体におけるAS2 bodyの量やここで同定されると期待される核内顆粒の形態を観察する。
[II] ETT 遺伝子発現と葉の形態形成におけるLinc RNAの役割の研究:これまでに、Linc RNA合成が見られなくなった変異体を分離し、その表現型を調べた。その結果、幼若葉的葉形成と栄養成長期の葉形成の時間が長く続くことがわかった。つまり、生殖成長への転換が遅れている可能性が示された。そこで、葉の形態異常を詳細に調べるだけでなく、それがETT遺伝子の転写レベルと相関があるかどうかを検討する。また、ETTの発現に影響を与える変異体を我々は多数分離しているので、これらと Linc RNAの変異体との多重変異体を分離し、葉の表裏の形態を解析する。
[II] Linc RNAのETTジーン・ボディーのメチル化に対する役割の研究:AS1-AS2 複合体は、ETTジーン・ボディーのメチル化に対する正の因子である。しかし、このメチル化にどのような因子が関わっているかは不明である。Linc RNA がコードされている DNA 領域にAS1-AS2 は結合する。そこで、変異体におけるETTジーン・ボディーのメチル化のレベルを解析し、Linc RNA とこの領域のDNAメチル化との関係を解析する。

次年度使用額が生じた理由

①経費を別予算に振りかえたため。
②分担者配分金を次年度に繰り越ししたため。

次年度使用額の使用計画

消耗品の購入等。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Reprogramming of plant cells induced by 6b oncoproteins from the plant pathogen Agrobacterium.2015

    • 著者名/発表者名
      Ito, M. and Machida, Y.
    • 雑誌名

      J. Plant Res.

      巻: 128 ページ: 423-435

    • DOI

      10.1007/s10265-014-0694-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Genetic interaction between G2/M phase-specific transcription factor MYB3R4 and MAPKKK ANP3 for execution of cytokinesis in Arabidopsis thaliana.2015

    • 著者名/発表者名
      Saito T, Fujikawa H, Haga N, Suzuki T, Machida Y, Ito M
    • 雑誌名

      Plant Signal. Behav.

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      2015 Mar 25:0. [Epub ahead of print]

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Calcium-dependent protein kinases responsible for the phosphorylation of a bZIP transcription factor FD crucial for the florigen complex formation.2015

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, N., Sasabe, M., Endo, M., Machida, Y., and Araki, T.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 5: 8341 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/srep08341.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protein encoded by oncogene 6b from Agrobacterium tumefaciens has a reprogramming potential and histone chaperone-like activity.2014

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi N, Kitakura S, Terakura S, Machida C, Machida Y.:
    • 雑誌名

      Front Plant Sci.

      巻: 5:572 ページ: 1-7

    • DOI

      10.3389/fpls.2014.00572.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The carboxyl-terminal tail of the stalk of Arabidopsis NACK1/HINKEL kinesin is required for its localization to the cell plate formation site.2014

    • 著者名/発表者名
      Sasabe, M., Ishibashi, N., Haruta, T., Aki Minami, A., Kurihara, D., Higashiyama, T., Nishihama, R., Ito, M., and Machida, Y
    • 雑誌名

      J. Plant Res.

      巻: 128 ページ: 327-336

    • DOI

      10.1007/s10265-014-0687-2.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Signaling pathway that controls plant cytokinesis2014

    • 著者名/発表者名
      Sasabe, M. and Machida, Y.
    • 雑誌名

      THE ENZYMES

      巻: 35 ページ: 145-165

    • DOI

      10.1016/B978-0-12-801922-1.00006-3.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 植物に特徴的な細胞分裂の分子機構の研究2015

    • 著者名/発表者名
      町田泰則
    • 学会等名
      2015年日本植物生理学会賞・受賞講演
    • 発表場所
      東京農業大学百周年記念講堂、東京都
    • 年月日
      2015-03-17
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物の細胞板形成を支える分子メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      笹部美知子、桧垣匠、大和田理恵、相田治寿、西田結花、馳澤盛一郎、町田泰則
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス、東京都
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] シロイヌナズナのBOBBER1とFASCITA2は葉の発生において協調的に機能する20152015

    • 著者名/発表者名
      石橋奈々子、町田千代子、町田泰則
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス、東京都
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸性の確立におけるAS1-AS2-ETT経路を介したサイトカイニン合成遺伝子の制御2015

    • 著者名/発表者名
      小島晶子、石橋奈々子、香田佳那、小嶋美紀子、高橋広夫、榊原均、町田泰則、町田千代子
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス、東京都
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸形成におけるAS1-AS2によるKRP5遺伝子発現の抑制機能の解明2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤卓馬、中川彩美、石橋奈々子、高橋広夫、小島晶子、町田泰則、町田千代子
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス、東京都
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] Roles of INCURVATA2 and Replication Factor C subunit 3 in the establishment of adxial-abaxial polarity in which the AS1-AS2 is involved.2015

    • 著者名/発表者名
      Quy Toan Luong, Sumie Keta, Toshiharu Asai, Haruka Funahashi, Ayami Nakagawa, Nanako Ishibashi, Yasunori Machida, Chiyoko Machida
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス、東京都
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] カルシウム依存性タンパク質キナーゼCPK33はFDをリン酸化しフロリゲン複合体形成を制御する2015

    • 著者名/発表者名
      川本望、笹部美知子、遠藤求、町田泰則、荒木崇
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス、東京都
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] ケミカルバイオロジーによるシロイヌナズナの葉の向背軸形成に関わる因子の探索2015

    • 著者名/発表者名
      玉井元樹、中川彩美、伊藤卓馬、大賀一臣、高橋広夫、小島晶子、町田泰則、町田千代子
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス、東京都
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] カンプトテシン産生植物チャボイナモリのDNAトポイソメラーゼⅠは、カンプトテシン投与したas1における葉の向背軸不全を抑圧する2015

    • 著者名/発表者名
      大河内俊貴、高橋真理、中川彩美、山崎真巳、斉藤和季、町田泰則、町田千代子
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス、東京都
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸極性分化におけるETT下流因子IPT3遺伝子の役割の解明2015

    • 著者名/発表者名
      香田佳那、石橋奈々子、小嶋美紀子、中川彩美、高橋広夫、榊原均、町田泰則、町田千代子
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス、東京都
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の表・裏分化におけるAS2-AS1複合体と核小体の役割2014

    • 著者名/発表者名
      町田泰則、松村葉子、石橋奈々子、氣多澄江、小島晶子、町田千代子
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜市
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸分化に関わるAS2タンパク質の分裂期における核小体周縁部局在の解析2014

    • 著者名/発表者名
      町田千代子、Luo Lilan、石橋奈々子、栗原大輔、氣多澄江、町田泰則
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜市
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の発生分化のロバストネスを支えるAS1-AS2の機能解明2014

    • 著者名/発表者名
      中川彩美、高橋広夫、伊藤卓馬、玉井元樹、大河内俊貴、小島晶子、町田泰則、町田千代子
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜市
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の軸形成におけるETTIN制御ネットワークの解明2014

    • 著者名/発表者名
      中川彩美, 高橋広夫, 伊藤卓馬, 小島晶子,町田泰則, 町田千代子
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス、川崎市
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の発生においてAS1・AS2はサイトカイニン合成を制御する2014

    • 著者名/発表者名
      小島晶子, 石橋奈々子, 小嶋美紀子, 高橋広夫, 香田佳那, 榊原均, 町田泰則, 町田千代子
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス、川崎市
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] シロイヌナズナのAS1-AS2が関わる葉の軸形成におけるDNAポリメラーゼαの役割の解明2014

    • 著者名/発表者名
      Luong Qui Toan, 気多澄江, 舟橋明華, 中川彩美, 石橋奈々子, 町田泰則, 町田千代子
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス、川崎市
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] 葉形成に関わるASSYMMETRIC LEAVES2タンパク質による核内スペックル形成に必要な領域2014

    • 著者名/発表者名
      町田泰則, Luo Lilan, 石橋奈々子, 笹部美知子, 町田千代子, 鈴木崇紀
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス、川崎市
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] シロイヌナズナの側根原基で発現するプロテインホスファターゼの機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      大和田理恵, 中野理恵, 南明希, 町田泰則, 笹部美知子
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス、川崎市
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] フロリゲン複合体形成を制御するタンパク質キナーゼの同定2014

    • 著者名/発表者名
      川本望, 笹部美知子, 遠藤求, 町田泰則, 荒木崇
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス、川崎市
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] Epigenetic regulator ASYMMETRIC LEAVES2 protein presented around nucleoli and required for establishment leaf adaxial cell differentiation consistently forms speckles during mitosis2014

    • 著者名/発表者名
      Chiyoko Machida, Lilan Luo, Sumie Keta, Daisuke Kunihara, Nanako Ishibashi, Michiko Sasabe and Yasunori Machida
    • 学会等名
      Epigenetic regulator ASYMMETRIC LEAVES2 protein presented around nucleoli and required for establishment leaf adaxial cell differentiation consistently forms speckles during mitosis
    • 発表場所
      University of British Columbia in Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Chemical genetic analyses infer that AS1-AS2 controls cell division through ETTIN in leaf adaxial-abaxial and medio-lateral patterning,2014

    • 著者名/発表者名
      Ayami Nakagawa, Hiro Takahashi, Takuma Ito, Shoko Kojima, Yasunori Machida and Chiyoko Machida
    • 学会等名
      5th International Conference on Arabidopsis Research(ICAR)
    • 発表場所
      University of British Columbia in Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Epigenetic regulator AS1-AS2 is involved in gene body DNA methylation of ETTIN in establishment of leaf adaxial-abaxial polarity in Arabidopsis thaliana2014

    • 著者名/発表者名
      Takuma Ito, Simon Vial-Pradel, Eri Takada, Ayami Nakagawa, Mayumi Iwasaki, Yasunori Machida and Chiyoko Machida
    • 学会等名
      5th International Conference on Arabidopsis Research(ICAR)
    • 発表場所
      University of British Columbia in Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Knowledge-based bioinformatic analyses of microarrays predict that epigenetic regulator AS1-AS2 controls cell division through ETTIN in leaf adaxial-abaxial patterning2014

    • 著者名/発表者名
      Hiro Takahashi, Ayami Nakagawa, Nanako Ishibashi, Shoko Kojima, Yasunori Machida and Chiyoko Machida
    • 学会等名
      5th International Conference on Arabidopsis Research(ICAR)
    • 発表場所
      University of British Columbia in Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] AS2 and BOB1 synergistically regulate cytokinin levels and the establishment of leaf adaxial-abaxial polarity through the ETT/ARF3-IPT3 pathway in Arabidopsis thaliana2014

    • 著者名/発表者名
      Nanako Ishibashi, Yasunori Machida, Shoko Kojima, Mikiko Kojima, Hitoshi Sakakibara, Hiro Takahashi, Chiyoko Machida
    • 学会等名
      Auxins and Cytokinins in Plant Development International Symposium 2014
    • 発表場所
      Hotel Pyramida, Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-04
  • [学会発表] ASYMMETRIC LEAVES1(AS1) and AS2 regulate the expression of AtlPT3 through AUXIN RESPONSE FACTOR3/ ETTINfunction during leaf development in Arabidopsis thaliana2014

    • 著者名/発表者名
      Shoko Kojima, Hiro Takahashi, Nanako Ishibashi, Arista Handayani, Yoko Matsumura, Yasunori Machida and Chiyoko Machida
    • 学会等名
      Auxins and Cytokinins in Plant Development International Symposium 2014
    • 発表場所
      Hotel Pyramida, Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-04
  • [図書] Edited THE ENZYME: Signalling Pathways in Plants.2014

    • 著者名/発表者名
      Machida, Y
    • 総ページ数
      298
    • 出版者
      Academic Press
  • [図書] 「高校生物解説書」監修2014

    • 著者名/発表者名
      町田泰則、岡田清孝、山本興太朗
    • 総ページ数
      112
    • 出版者
      講談社
  • [備考] 名古屋大学大学院理学研究科生命理学専攻 発生メカノ・セル・バイオロジー

    • URL

      http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/~yas/dmcb/indexjp.html

  • [備考] 伊藤研究グループ Plant Growth & Development

    • URL

      http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~bunka/ito_title%20page.html

  • [備考] 高橋研究室 Takahashi Lab.

    • URL

      http://hiro-takahashi.sakura.ne.jp/

  • [備考] 中部大学応用生物学部応用生物化学科 町田研究室

    • URL

      http://stu.isc.chubu.ac.jp/bio/public/Bio_Chem/labo/machida_lab/index.html

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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