RNAの転写後制御を介した葉原基分化の時間的調節機構の解明

通过 RNA 转录后控制阐明叶原基分化的时间调控机制

基本信息

批准号：
21K14833
负责人：
三村真生
金额：
$ 2.91万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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-21K14833/
关键词：
イネ葉間期葉原基発生・分化翻訳調節 RNA顆粒転写後制御

项目摘要

本研究では、イネの葉間期(葉原基分化の時間的間隔)を調節するRNAの転写後制御を介した分子機構を明らかにすることを目的とする。今年度は以下の解析を行なった。(1)RNA結合タンパク質PLA2が標的RNAの翻訳に与える影響を調べるために、野生型とpla2変異体の茎頂と若い葉原基をサンプリングし、DIAプロテオーム解析を行なった。その結果、野生型と変異体でそれぞれ1700弱のタンパク質が同定され、そのうちPLA2の標的候補遺伝子は88個と少なかったが、これらのタンパク質量は野生型と比べて変異体では減少している傾向が見られた。このことから、PLA2は標的RNAと結合し、その翻訳を促進する機能を持つことが推測された。今回サンプル数が少なかったため、今後再現性を確認する予定である。(2)PLA2と結合する候補遺伝子のうち葉間期との関係が示されている遺伝子に対して、CRISPR/Cas9により結合すると考えられる3'非翻訳配列を欠損させた個体の作出を試みた。結果として、結合配列を含む一部の配列を欠損させた個体を少なくとも２系統得ることができた。世代促進をしたのち、得られた系統の葉間期や葉サイズなどの表現型解析を行い、欠損させた3'非翻訳配列の機能について考察を行う予定である。(3)葉間期が短縮する表現型を亢進するインディカ品種背景の突然変異体を解析し、日本晴と交配して得られたF2世代の植物体を用いてMutmap法による原因遺伝子の同定を試みた。その結果、すでに葉間期制御に関わることが知られている酵素と相同性のある遺伝子のスプライシングサイトに変異を発見した。この遺伝子の発現は複数のpla変異体で上昇していたため、フィードバックによる発現制御が働く可能性が示唆された。

这项研究旨在通过调节水稻中的互化相（叶子原始分化的时间间隔）的RNA的转录后控制来阐明分子机制。今年，进行了以下分析：（1）研究RNA结合蛋白PLA2对靶RNA的翻译的影响，对野生型和PLA2突变体的STEM APEX和Young Leaf Primordia进行了采样，并进行了DIA蛋白质组分析。结果，在野生型和突变体中鉴定出仅1700种蛋白质，尽管PLA2只有88个候选基因，但与野生型相比，突变体中这些蛋白质的量倾向于减少。这表明PLA2与靶RNA结合，并具有促进其翻译的功能。由于这次样品数量很少，因此我们计划将来检查可重复性。（2）我们试图创建一个具有缺陷的3'未翻译序列的个体，该序列被认为是由CRISPR/CAS9结合到与基因之间有关系的基因。结果，获得了至少两个具有包含结合序列的序列的个体。促进产生后，将进行对所获得的谱系（例如交际和叶片大小）的表型分析，将讨论缺失的3'未翻译序列的功能。（3）我们分析了从Indica品种的背景的突变体，这些突变体增强了缩短互化相的表型，并试图使用MUTMAP方法使用通过与Nipponbara交配获得的F2生成植物来鉴定因子基因。结果，在基因的剪接位点发现了突变，该基因的剪接位点是同源性，该酶与已知参与跨性质相调节的酶。由于该基因的表达在多个PLA突变体中升高，因此建议通过反馈来控制表达控制。