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イネのアルミニウムシグナル感知機構の解明

阐明水稻中铝信号传感机制

基本信息

批准号：
19K15722
负责人：
横正健剛
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

イネのアルミニウム耐性に関与する転写因子ART1のタンパク質制御機構を明らかにするために、酵母のツーハイブリットスクリーニングを行った。その結果、 ART1と相互作用する候補タンパク質が11個得られ、そのうち5つのタンパク質はBBPI(Bowman-Birk Protease Inhibitor)ファミリーに属していた。まず根と地上部において遺伝子の発現を比較したところOsBBPI3(３.１、３.２、3．３)は主に根で発現しておりOsBBPI2(２.１、２.２）は主に地上部で発現していた。ART1とのタンパク質相互作用を確認するためにプルダウンアッセイを行ったところ根で発現しているOsBBPI3タンパク質はいずれもART1との相互作用が確認された。次にアルミニウムによる発現応答について比較したところ、いずれの遺伝子も数倍から十数倍に増加した。一方、ART1による制御は受けていなかった。OsBBPI3の生理学的な機能解析を行うためにCRSPR -Cas9を用いて3重変異体を作出した。３重変異体では野生株に比べアルミニウムに対する根の相対伸長が10％程度有意に阻害されていた。さらにいくつかのART1制御下の遺伝子の発現量は野生株より低下していた。最後にアルミニウム存在下で根の核におけるART1タンパク量を比較したところ、3重破壊株は野生株に比べART1タンパク量が減少していた。これらの結果からOsBBPI3の機能はART1のタンパク量の維持に関与していると考えられる。また、イネのアルミニウム感知に関わる分子機構を明らかにするために変異体のスクリーニングを行った。その結果、アルミニウム応答の弱い変異体を複数見つけた。今後はこれらの遺伝子の特定と機能解析が必要である

The quality control mechanism of ART1 is related to the quality control mechanism of ART1. As a result, ART1 and ART1 interaction candidates have 11 results, 5 results and BBPI(Bowman-Birk Protease Inhibitor) results. OsBBPI3(3.1, 3.2, 3.3) appears in the root of the root and in the upper part of the ground. OsBBPI2(2.1, 2.2) appears in the upper part of the ground. ART1 and ART1 interaction confirmed. OsBBPI3 interaction confirmed. The number of times the number of times the number One side, ART1, control, and receive. The physiological function of OsBBPI3 is analyzed and CRSPR -Cas9 is used in three different ways. 3. The relative elongation of the roots of the wild plants was intentionally inhibited by 10% compared with that of the wild plants. In the meantime, the number of wild plants under the control of ART1 is low. Finally, the quantity of ART1 in the nucleus of the root was decreased compared with that of the wild plant in the presence of ART1. The result is that OsBBPI3 functions differently from ART1 in terms of volume maintenance. In addition, the molecular mechanisms involved in the perception of organic molecules are clearly understood and the evolution of heterogeneous molecules is carried out. The result of the test is that the test results are different from the test results. In the future, it is necessary to analyze the specific functions of the descendants.