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2019 Fiscal Year Research-status Report

転写・翻訳後修飾による植物生殖細胞の分化調節メカニズムの検証

Research Project

Project/Area Number 18K06285
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

山岡 尚平  京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (00378770)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords生殖細胞分化 / 配偶子形成 / 転写因子 / 陸上植物 / ゼニゴケ
Outline of Annual Research Achievements

陸上植物の生殖細胞分化の制御には進化的に保存された転写因子BONOBO (BNB)が関わる。本研究では、BNBの転写・翻訳後調節に関わる因子を同定し、BNBの機能発現に重要なメカニズムを検証するとともに、ゼニゴケとシロイヌナズナを比較することで、生殖細胞分化のメカニズムの進化的保存性と多様性を明らかにする。
本年度は、昨年度に行ったゼニゴケにおいてbnbノックアウト変異株の相補に十分と考えられるゲノム領域に基づき、そのプロモーター領域を部分的に欠失させたベクターを作成し、ノックアウト変異株に導入することで、BNBの発現調節に関わる領域の特定を試みた。その結果、プロモーター領域にはBNBの発現を恒常的に活性化、あるいは抑制する領域があることが見出された。
また、シロイヌナズナBNBの機能相補に十分な領域のうち、プロモーター領域のレポーター株を作成した。その結果、葯発生の早期でのBNB発現の可能性が示唆された。そこで、このプロモーター領域を部分的に欠失させたレポーター株を作成し、現在その解析を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

BNBのプロモーター領域に、発現調節に重要な役割を果たすシス配列が複数あることを見出すことができた。また、シロイヌナズナBNBのプロモーター解析の見通しも立った。しかし結合転写因子のスクリーニングとその機能解析には至っておらず、全体として当初の計画よりもやや遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

ゼニゴケ・シロイヌナズナともに、BNBプロモーター領域にある重要なシス配列の特定を目指す。シロイヌナズナにおいて、そのシス配列に結合する転写因子を特定し、機能解析を行う。ゼニゴケのオルソログについて、ゲノム編集による機能解析を行う。両者の比較により、BNB発現調節メカニズムの進化について示唆を得る。

Causes of Carryover

当初計画していた結合転写因子のスクリーニングおよびその遺伝子機能解析に至っておらず、またそれに伴って研究発表の機会も減ったため、次年度使用額が生じた。今年度はこれらの解析を達成するとともに、成果発表を行う予定である。

  • Research Products

    (27 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Gregor Mendel Institute(オーストリア)

    • Country Name
      AUSTRIA
    • Counterpart Institution
      Gregor Mendel Institute
  • [Int'l Joint Research] University of Kentucky(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Kentucky
  • [Journal Article] Chromatin Organization in Early Land Plants Reveals an Ancestral Association between H3K27me3, Transposons, and Constitutive Heterochromatin2020

    • Author(s)
      Montgomery SA, Tanizawa Y, Galik B, Wang N, Ito T, Mochizuki T, Akimcheva S, Bowman JL, Cognat V, Drouard L, Ekker H, Houng SF, Kohchi T, Lin SS, Liu LYD, Nakamura Y, Valeeva LR, Shakirov EV, Shippen DE, Wei WL, Yagura M, Yamaoka S, Yamato KT, Liu C, Berger F.
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 30 Pages: 573~588.e7

    • DOI

      10.1016/j.cub.2019.12.015

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Regulation of the Poly(A) Status of Mitochondrial mRNA by Poly(A)-Specific Ribonuclease Is Conserved among Land Plants2019

    • Author(s)
      Kanazawa Mai、Ikeda Yoko、Nishihama Ryuichi、Yamaoka Shohei、Lee Nam-Hee、Yamato Katsuyuki T、Kohchi Takayuki、Hirayama Takashi
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 61 Pages: 470~480

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz212

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Early Arising Role of the MicroRNA156/529-SPL Module in Reproductive Development Revealed by the Liverwort Marchantia polymorpha2019

    • Author(s)
      Tsuzuki Masayuki、Futagami Kazutaka、Shimamura Masaki、Inoue Chikako、Kunimoto Kan、Oogami Takashi、Tomita Yuki、Inoue Keisuke、Kohchi Takayuki、Yamaoka Shohei、Araki Takashi、Hamada Takahiro、Watanabe Yuichiro
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 29 Pages: 3307~3314.e5

    • DOI

      10.1016/j.cub.2019.07.084

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 陸上植物の配偶子形成の分子メカニズムとその進化2019

    • Author(s)
      山岡 尚平、河内 孝之、荒木 崇
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 91 Pages: 534~539

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2019.910534

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Building new insights in plant gametogenesis from an evolutionary perspective2019

    • Author(s)
      Hisanaga Tetsuya、Yamaoka Shohei、Kawashima Tomokazu、Higo Asuka、Nakajima Keiji、Araki Takashi、Kohchi Takayuki、Berger Fr?d?ric
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: 5 Pages: 663~669

    • DOI

      10.1038/s41477-019-0466-0

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of GH17 members regulating engulfment of the generative cell into the vegetative cell in Arabidopsis2020

    • Author(s)
      Ebine K, Yamaoka S, Ueda T.
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] Deep evolutionary origin of gamete-directed zygote activation by KNOX/BELL transcription factors in green plants2020

    • Author(s)
      Hisanaga T, Fujimoto S, Cui Y, Sato K, Yamaoka S, Kohchi K, Berger F, Nakajima K.
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] Analysis of germ cell-specific histone H1 variants involved in spermiogenesis in Marchantia2020

    • Author(s)
      Kotani K, Nishida R, Higo A, Yamaoka S, Inoue K, Araki T.
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] Chromosome-level genome assembly of liverwort Marchantia polymorpha and updates of the genome database MarpolBase2020

    • Author(s)
      Tanizawa Y, Yagura M, Sakamoto M, Mochizuki T, Montgomery SA, Galik B, Yamaoka S, Nishihama R, Yamato KT, Kohchi T, Berger F, Liu C, Nakamura Y.
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] Evolutionary Scenario behind Bacterial-to-Eukaryotic Takeover of Chloroplast DNA Ligase Function in Land Plants2020

    • Author(s)
      Hamaji T, Kobayashi Y, Yamaoka S, Shikanai T, Nishimura Y.
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] フィトクロムを介した遠赤色光シグナルはゼニゴケの生殖器官形成を制御する2019

    • Author(s)
      井上 佳祐、金坂 侑紀、山岡 尚平、西浜 竜一、河内 孝之、荒木 崇
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会
  • [Presentation] ゼニゴケの生殖器官形成における光質と日長の役割2019

    • Author(s)
      金坂 侑紀,井上 佳祐,山岡 尚平,西浜 竜一,河内 孝之,荒木 崇
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会
  • [Presentation] 緑色植物における葉緑体DNAリガーゼのバクテリア型から真核生物型への機能移譲2019

    • Author(s)
      浜地 貴志,小林 優介,山岡 尚平,鹿内 利治,西村 芳樹
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会
  • [Presentation] アンチセンスlong non-coding RNA SUFによる苔類ゼニゴケ雌性化因子MpFGMYB の発現抑制メカニズムの解明2019

    • Author(s)
      梶原 智明,岡橋 啓太郎,久永 哲也,岩_ 美雪,宮崎 基,山岡 尚平,西浜 竜一,嶋村 正樹,大和 勝幸,中島 敬二,河内 孝之
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会
  • [Presentation] A histidine kinase MpCKI1 plays a role in female sexual development in Marchantia polymorpha2019

    • Author(s)
      包 昊南,吉竹 良洋,山岡 尚平,西浜 竜一,河内 孝之
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会
  • [Presentation] SABATH ファミリー遺伝子を介した生殖器官形成の抑制2019

    • Author(s)
      川村 昇吾,山岡 尚平,Rui Sun,楠 龍之介,西浜 竜一,河内 孝之
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会
  • [Presentation] Evolutionarily Conserved Transcription Factors Involved in Gametangium Development in Marchantia polymorpha2019

    • Author(s)
      Yamaoka S, Inoue K, Saito M, Yoshitake Y, Nishihama R, Kohchi T, Araki T.
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Bacterial-to-Eukaryotic Takeover of Chloroplast DNA Ligase Function in Land Plants2019

    • Author(s)
      Hamaji T, Kobayashi Y, Yamaoka S, Shikanai T, Nishimura Y.
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Analysis of the Mechanism How Antisense lncRNA SUF Represses the Female Promoting Factor MpFGMYB in Marchantia polymorpha2019

    • Author(s)
      Kajiwara T, Okahashi K, Hisanaga T, Miyazaki M, Iwasaki M, Yamaoka S, Nishihama R, Shimamura M, Yamato KT, Nakajima K, Kohchi T.
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regulation of Sexual Organ Development by Methyltransferase of Gibberellin-Related Compounds in Marchantia polymorpha2019

    • Author(s)
      Kawamura S, Yamaoka S, Sun R, Yoshitake Y, Nishihama R, Kohchi T.
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Update of MarpolBase to accommodate ver. 5.1 gene annotation2019

    • Author(s)
      Tanizawa Y, Yagura M, Sakamoto M, Mochizuki T, Montgomery SA, Galik B, Yamaoka S, Yamato KT, Kohchi T, Nakamura Y, Liu C, Berger F.
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tissue Specificity of Far-Red Light Signaling Pathway in Marchantia polymorpha2019

    • Author(s)
      Morisaki R, Yoshitake Y, Inoue K, Yamaoka S, Nishihama R, Kohchi T.
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The DELLA Protein Regulates Growth and Far-Red Light Response in the Liverwort Marchantia polymorpha2019

    • Author(s)
      Sun R, Hern_ndez-Garc_a J, Inoue K, Yamaoka S, NishihamaR, Bl_zquez MA, Kohchi T.
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exploring the Function of the miR390-TAS3-ARF Pathway in Marchantia polymorpha2019

    • Author(s)
      Hung YL, Chien YC, Hainiwa E, Sun R, Yamaoka S, Nishihama R, Kohchi T, Wang CN.
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 「陸上植物における配偶子形成とその進化」に関する総説を発表

    • URL

      http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/j/?post_type=research&p=12138

URL: 

Published: 2021-01-27  

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