2018 Fiscal Year Annual Research Report
生殖過程の転写制御を担う鍵ホルダー分子DELLAと転写因子の複合体構造基盤解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Determining the principles of the birth of new plant species: molecular elucidation of the lock-and-key systems in sexual reproduction |
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| Project/Area Number |
17H05835
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
宮川 拓也 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (50596559)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 植物 / 花成誘導 / 転写因子 / X線結晶構造解析 / 蛋白質間相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物ホルモンのジベレリン（GA）は、植物細胞の伸長制御に機能するだけでなく、植物の有性生殖に必須な栄養成長から生殖成長への相転換、性決定、花粉管の伸長等の生殖過程の制御においても決定的な役割を果たしており、細胞内GA濃度と連動したDELLAと各転写因子の複合体形成・解除がGAによる生殖過程の制御を説明する上で重要なイベントであるといえる。本研究では、DELLAが多様な転写因子との相互作用を介してどのように花成の誘導に機能するのか、その構造基盤を解析することでGAによる生殖過程の転写制御の「鍵と鍵穴」の仕組みを理解することを目的としている。
AlphaScreenを用いた分子間相互作用解析によりDELLAと相互作用する因子として、花分裂組織の形成と発達を制御するC2C2型zinc fingerファミリー転写因子に加え、ヒストン修飾酵素複合体の構成因子が見出された。これにより、DELLAによる花成誘導に係る遺伝子の転写制御機構としてエピゲノム調節が示唆された。また、ブラシノステロイド（BR）は葯・花粉の発達に関わる遺伝子等の転写調節に機能することから、DELLAと複合体を形成するBRシグナル伝達のマスター転写因子（BZR転写因子）について解析を進め、標的DNAとの複合体構造を決定した。その結果、BZR転写因子が塩基認識残基から離れた二量体形成領域においてbHLH転写因子と異なる構造をもつことで、塩基認識残基とDNAの塩基との適合度を緩めるという、DNA配列認識における新たな鍵と鍵穴の形成機構を明らかにした。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Triazole ureas covalently bind to strigolactone receptor and antagonize strigolactone responses2019
Author(s)
Nakamura H, Hirabayashi K, Miyakawa T, Kikuzato K, Hu W, Xu Y, Jiang K, Takahashi I, Niiyama R, Dohmae N, Tanokura M, Asami T
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Journal Title
Mol Plant
Volume: 12
Pages: 44-58
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Structural analysis of HTL and D14 proteins reveals the basis for ligand selectivity in Striga2018
Author(s)
Xu Y, Miyakawa T, Nosaki S, Nakamura A, Lyu Y, Nakamura H, Ohto U, Ishida H, Shimizu T, Asami T, Tanokura M
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 9
Pages: 3947
DOI
Peer Reviewed
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