Development of novel breeding materials using cytosol-localized isoforms

利用胞质定位亚型开发新型育种材料

• 批准号: 21K05531
• 负责人: 牛島 智一
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Setsunan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05531/
• 关键词: 転写開始点制御; 光応答; 細胞質局在型アイソフォーム; イネ; 環境応答; 育種素材の開発

我々は、植物の主要な光受容体であるフィトクロムが、シロイヌナズナにおいて、転写開始点を変化させることで、およそ400種類のタンパク質の細胞内局在が光依存的に変化することを発見した (Ushijima et al., Cell, 2017)。これらの標的のほとんどで、当該制御によりN末端のシグナル配列が失われ、機能未知の細胞質局在型アイソフォームを生じることが明らかとなった。また、それらの細胞質局在型アイソフォームの中に光環境への植物の適応に働く遺伝子があることを明らかにした。さらに、光依存的な転写開始点選択において、当該制御がシロイヌナズナのみでなく、イネやトマトにも存在することをすでに明らかにしており、当該制御機構が生物に普遍的に存在することを示唆した。そこで本研究では、イネにおいて、光依存的な転写開始点制御によって生じる細胞質局在型アイソフォームの過剰発現体や欠損変異体を作成し、細胞質局在型アイソフォームの機能を明らかにし、当該遺伝子の育種素材としての評価を行うことを目的としている。当該年度では、光依存的な転写開始点変化によって生じる短い転写産物由来のcDNAをクローニングし、機能未知の細胞質局在型アイソフォームを過剰発現させるためのコンストラクションを進めた。コンストラクションに供する遺伝子の選抜では、より確度の高い候補遺伝子を選抜するため、新規にゲノムワイドな解析を行った結果も利用した。また、ハイスループットに形質転換を行うための条件の検討を進めた。

The main photoreceptors of plants are found to be photoreceptors (Ushijima et al., Cell, 2017)。When the target is not identified, the N-terminal alignment of the system is lost, and the function of the cytoplasmic structure is unknown. In the light environment, the plant's cytoplasm is in a state of flux. The light dependent writing start point is selected when the control mechanism is present, and the light dependent writing start point is displayed when the control mechanism is present. This study aims to clarify the function of cytoplasmic organs in the development of new types of genetic materials and to evaluate the development of new types of genetic materials. When this year, the light-dependent gene expression start point changes, and the gene expression of the short gene expression product is changed, the gene expression of the cytoplasmic gene expression with unknown function is changed, and the gene expression of the short gene expression product is changed. For example, if you want to select a candidate, you can select a candidate. The condition of the product is discussed.

项目成果

新奇細胞質局在タンパク質の育種利用に向けた基盤づくり

为新型细胞质定位蛋白的选育和利用奠定基础

• 发表时间: 2022
• 作者: 牛島智一

A de novo gene originating from the mitochondria controls floral transition in Arabidopsis thaliana

• DOI: 10.1007/s11103-022-01320-6
• 发表时间: 2022-10
• 期刊: Plant Molecular Biology
• 影响因子: 5.1
• 作者: Tomoyuki Takeda;Kazumasa Shirai;You-wang Kim;Mieko Higuchi-Takeuchi;Minami Shimizu;T. Kondo;Tomokazu Ushijima;Tomonao Matsushita;K. Shinozaki;Kousuke Hanada