植物の長鎖非コードRNAが関わる感染防御機構：RNA結合因子からのアプローチ

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ゲノムからは多様な非コードRNA (ncRNA)が転写される。中でも200 塩基を超える長鎖非コード RNA (long ncRNA, lncRNA) の中には細胞の機能と関わった興味深いものがある。申請者は、植物のRNAポリメラーゼ IIIの転写プロモーターに着目して、アブラナ科植物のシロイヌナズナから260塩基長の新規RNAであるAtR8 lncRNAを発見した。RNAポリメラーゼ IIIはtRNAのような細胞機能の根幹をなすRNAを転写するが、環境ストレスに応答した発現制御をしないと思われていた。しかし、AtR8 lncRNAは興味深いことに低酸素ストレスに応答する特徴があった。さらにAtR8 lncRNA遺伝子変異体を用いたマイクロアレイ解析では、このRNAの機能が感染防御およびストレス応答に強く関与することが示された。 そこで、3つの目的を設定した。【目的1】AtR8 lncRNA結合タンパク質の同定、【目的2】AtR8 lncRNAの種子形成に関わる機能解析、【目的3】AtR8 lncRNA遺伝子のサリチル酸応答メカニズムの解明、である。【目的1】に関しては、AtR8 lncRNAとタンパク質の複合体を、シロイヌナズナ培養細胞(MM2d株)から単離精製した。AtR8 lncRNAの結合タンパク質の一つとしてHSP70タンパク質が同定され、RNAと果たす整理機能について解析を進めた。【目的2】に関して、AtR8 lncRNAが未熟種子にも多量に蓄積することを見出し、in situ ハイブリダイゼーション法により未熟種子における局在を明らかしにした。【目的3】に関しては、感染防御に関わりの深いWRKY転写因子遺伝子の発現に対してAtR8 lncRNA遺伝子発現が明白な逆相関を示したため、その制御機構について研究を進めた。In vitro転写系を用いた解析の結果、サリチリ酸応答シス配列であるas-1を解した制御が行われていることを示唆する結果を得た。