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2019 年度 実績報告書

環境ストレスからのリカバリーと記憶に関わるmRNA分解制御

公募研究

研究領域植物の成長可塑性を支える環境認識と記憶の自律分散型統御システム
研究課題/領域番号 18H04772
研究機関北海道大学

研究代表者

千葉 由佳子  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (70509546)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワードポリA分解酵素 / RNA結合タンパク質 / ストレス応答 / シロイヌナズナ
研究実績の概要

植物はある一定の環境ストレスに晒されるとそのストレスに耐性を示すようになる。そこには多くのストレス応答性遺伝子の発現誘導が関わっている。しかし,ストレス応答性遺伝子の発現は耐性の獲得とのトレードオフとして、成長の抑制を引き起こすことがある。ゆえに植物にとって好ましい環境条件に戻ったときに,ストレス応答性遺伝子のmRNA量を急激に減少させる必要があり,そこにはmRNA分解の活性化が関わっていると考えられている。しかし,その機能分子は明らかとなっていない。本研究の目的は,mRNA分解の律速段階を担うシロイヌナズナのポリA分解酵素AtCCR4のストレス応答における役割を明らかにすることである。本年度は,atccr4変異株にAPUM5過剰発現体に見られたストレス応答の表現型を分子レベルで理解するために,ストレス応答時の遺伝子発現を経時的に解析した。まず,APUM5が結合することがすでに示されているいくつかのストレス応答性遺伝子の発現パターンを,atccr4変異株と野生型株で比較した(Huh and Paek, BMC Plant Biol., 2014)。その結果,期待したような違いは検出されなかったため,atccr4変異株が示す表現型の原因遺伝子は他にあるものと考え,遺伝子発現の網羅解析であるRNA-seqを行った。同時に,APUM5過剰発現体とその野生型株を用いたRNA-seqも行った。今後は得られたデータの検証をさらに進めることにより,ストレス応答におけるポリA分解酵素の役割の理解が進むことが期待される。一方で,AtCCR4とAPUM5が協調してストレス応答性遺伝子を制御していることを,遺伝学的に実証するために必要な,atccr4変異株とAPUM5過剰発現体を交配した株の作成も進めた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Identification of Arabidopsis CCR4-NOT Complexes with Pumilio RNA-Binding Proteins, APUM5 and APUM22019

    • 著者名/発表者名
      Arae Toshihiro、Morita Kotone、Imahori Riko、Suzuki Yuya、Yasuda Shigetaka、Sato Takeo、Yamaguchi Junji、Chiba Yukako
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 60 ページ: 2015~2025

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz089

    • 査読あり
  • [学会発表] Identification of negative regulation of environmental stress response, by deadenylase AtCCR4 and RNA binding protein APUM52020

    • 著者名/発表者名
      Kotone Morita, Toshihiro Arae, Yuya Suzuki, Yukako Chiba
    • 学会等名
      The 61th Annual Meeting of JSPP
  • [学会発表] RNA結合タンパク質APUMにより見出されたポリA分解酵素AtCCR4の新しい役割2019

    • 著者名/発表者名
      森田 琴音,今堀 莉子,荒江 星拓,千葉 由佳子
    • 学会等名
      第8回植物RNA研究ネットワークシンポジウム
  • [学会発表] シロイヌナズナCCR4-NOT複合体と相互作用するRNA結合タンパク質APUM5/2の同定2019

    • 著者名/発表者名
      荒江 星拓,森田 琴音,今堀 莉子,鈴木 悠也,千葉 由佳子
    • 学会等名
      第8回植物RNA研究ネットワークシンポジウム
  • [学会発表] Negative regulation of stress response by AtCCR4 deadenylase and APUM5, encoding a Pumilio RNA binding protein2019

    • 著者名/発表者名
      Kotone Morita, Toshihiro Arae, Yuya Suzuki, Yukako Chiba
    • 学会等名
      Frontiers in plant environmental response research
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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