2013 Fiscal Year Annual Research Report
フロリゲン活性化複合体の形成メカニズムの解明と開花調節への応用
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24688001
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
辻 寛之 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (40437512)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | フロリゲン / フロリゲン活性化複合体 / イネ / 14-3-3タンパク質 / FD / 花成 |
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| Research Abstract |
フロリゲンは植物の花芽分化を決定づける因子として約７５年前にその存在が提唱され、２００７年にその正体がHd3a/FTと呼ばれるタンパク質であることが明らかにされた。Hd3aは葉で発現した後、茎頂メリステムまで長距離移動して花成を開始させる。Hd3aは茎頂の細胞に到達した後、フロリゲン受容体である14-3-3と細胞質で直接結合する。その後Hd3a-14-3-3複合体は核移行し、転写因子OsFD1とさらに高次の転写複合体であるフロリゲン活性化複合体(FAC)を形成して花芽形成遺伝子の転写を開始させると考えられている。FACはフロリゲンの活性本体として花成促進の中心的な機能を担っているが、これが核内に形成されるメカニズムは明らかになっていない。昨年度までに、OsFD1ホモログのOsFD2をイネゲノム中より見出し、その機能、細胞内局在及びフロリゲンとの相互作用を調査した。その結果OsFD2はFAC形成を通して葉の発生を制御することを示した。本年度はOsFD2を含むFACの核移行メカニズムを解明するために以下の実験を行った。Hd3aによる14-3-3:OsFD2複合体の核移行開始について検証した。イネ培養細胞中で14-3-3:OsFD2複合体をBiFC法によって可視化し、さらにHd3aの発現ベクターを様々な量で発現させたところ、Hd3a量に依存して14-3-3:OsFD2複合体が核移行する様子が観察された。この現象がHd3aと14-3-3:OsFD2複合体の相互作用によるものかを検証するために、Hd3aに14-3-3と結合できない変異を導入して同様の実験を行った。その結果、Hd3aによる14-3-3:OsFD2複合体の核移行が生じなくなった。これらの結果から、Hd3aが14-3-3:OsFD2複合体に相互作用することが複合体全体の核移行のトリガーとなる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
OsFD2に焦点をあててフロリゲン活性化複合体の核移行メカニズムを明らかにする研究を推進し、フロリゲンが受容体との相互作用を介して複合体全体の核移行を促進する可能性を示せたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は以下の方策に則って研究を進める。
１．形質転換イネを用いて、フロリゲンと受容体の相互作用を可視化し、in plantaのFAC形成を確認する。
２．フロリゲンと受容体の核輸送活性がFDによるかどうか解析する
３．異なるFDによる核輸送活性の違いの解析
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
今年度は培養細胞を用いた実験で成果が出始めたためこれに集中した。さらにこの成果に基づく形質転換イネの作出を行ったため。
作成した形質転換イネの維持と観察を行う技術補佐員の人件費、及び追加の形質転換イネ作成のための人件費に用いる。
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