Molecular mechanisms of the alternative splicing regulation in response to a variable nutrient environment in plants

植物中可变剪接调节响应可变营养环境的分子机制

• 批准号: 22H02230
• 负责人: 西田 翔
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Saga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02230/
• 关键词: カリウム; 選択的スプライシング; 栄養応答; シロイヌナズナ; 無機栄養

代表者らはこれまでに、シロイヌナズナにおいて低カリウム耐性に必須な役割を担う転写因子MYB59が、低カリウム条件下において選択的スプライシング制御を介して活性化することを明らかにしてきた。本研究では、MYB59における選択的スプライシング制御に関わる遺伝子を同定し、植物の栄養応答におけるmRNA配列調節の分子機構を明らかにすることにある。（１） MYB59のスプライシング制御に異常を示す変異体のスクリーニング：FLUCスプライシングリポーターを導入した遺伝子組み換え植物を多数作成し、さらにそれらの中からFLUC活性が安定して高く検出される系統を選抜した。これらの系統を背景にした突然変異体集団を作成し、スクリーニングを開始した。（２）GWASによるMYB59スプライシング制御因子の探索：通常栄養条件で栽培された728系統のシロイヌナズナ自然変異系統の葉のRNA-Seqをデータベースより取得し、全系統を対象にMYB59のスプライシングパターンを解析した。そして、得られたデータを形質情報としGWASを実施した。その結果、複数の有意な連関が検出され、その内の一つは液胞膜局在型のカリウムチャネルであるTPK1をコードする遺伝子における多型であった。TPK1の欠損型植物を入手しMYB59のスプライシングパターンを調査した結果、野生型と比較しスプライシングパターンにおける有意な変化が認められ、細胞内のカリウム濃度がMYB59のスプライシングパターンに影響を与えることが予想された。最も強い連関が検出された多型はProtein kinaseをコードする遺伝子上に座乗していた。この変異体を入手しMYB59のスプライシングパターンを調査した結果、野生型と比較しMYB59のスプライシングパターンに有意な変化が認められ、MYB59のスプライシングに関連する新規遺伝子であると考えられた。

Representatives ら は こ れ ま で に, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ に お い て low カ リ ウ ム patience に must cut を bear う な service planning write factor MYB59 が, low カ リ ウ ム conditions に お い て sentaku of ス プ ラ イ シ ン グ suppression を interface し て activeness す る こ と を Ming ら か に し て き た. This study で は, MYB59 に お け る sentaku of ス プ ラ イ シ ン グ suppression に masato わ る posthumous son 伝 を with し, plant の tech students.their ownship raise 応 answer に お け る mRNA arrangement adjusting の molecular mechanism を Ming ら か に す る こ と に あ る. (1) MYB59 の ス プ ラ イ シ ン グ suppression に abnormal を shown す - variant の ス ク リ ー ニ ン グ : FLUC ス プ ラ イ シ ン グ リ ポ ー タ ー を import し た heritage 伝 subgroups み in え を most plants make し, さ ら に そ れ ら の in か ら FLUC active が settle し て high く 検 out さ れ る system を choose sorting し た. を こ れ ら の system background に し た suddenly - variant sets 団 を し, consummate ス ク リ ー ニ ン グ を began し た. (2) the GWAS に よ る MYB59 ス プ ラ イ シ ン グ suppression factor の exploration: tech students.their ownship usually keep conditions で cultural さ れ た 728 system の シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ nature - vision system の leaf の RNA - Seq を デ ー タ ベ ー ス よ り obtain し, system-wide を like に seaborne MYB59 の ス プ ラ イ シ ン グ パ タ ー ン を parsing し た. Youdaoplaceholder0 そ て, obtain られたデ そ タを タを physical and mental information と た GWASを implementation た. そ の results, plural の intentionally な masato が 検 out さ れ, そ の の within a つ は vacuole membrane bureau in type の カ リ ウ ム チ ャ ネ ル で あ る TPK1 を コ ー ド す る heritage 伝 son に お け る polymorphism で あ っ た. TPK1 の owe damage type of plant を し MYB59 の ス プ ラ イ シ ン グ パ タ ー ン を survey し た results, wild type と し ス プ ラ イ シ ン グ パ タ ー ン に お け る intentionally な variations change が recognize め ら れ, intracellular の カ リ ウ ム concentration が MYB59 の ス プ ラ イ シ ン グ パ タ ー ン に influence を and え る こ と が to think さ れ た. The most strong も い even masato が 検 out さ れ た polymorphism は Protein kinase を コ ー ド す る heritage in に 伝 seat 乗 し て い た. こ の variations of allograft を し MYB59 の ス プ ラ イ シ ン グ パ タ ー ン を survey し た results, wild type と し MYB59 の ス プ ラ イ シ ン グ パ タ ー ン に intentionally な variations change が recognize め ら れ, MYB59 の ス プ ラ イ シ ン グ に masato even す る new rules but 伝 son で あ る と exam え ら れ た.

项目成果

シロイヌナズナ由来の転写因子MYB59の低カリウムに応答した活性化と生長への負の影響

拟南芥转录因子 MYB59 的激活响应低钾和对生长的负面影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 榎本拓央;田中伸宏;藤原徹;西田翔
• 通讯作者: 西田翔

植物のRNAスプライシング調節を介した不均一環境におけるカリウムの効率的吸収

通过植物中 RNA 剪接调节在异质环境中有效吸收钾

• 发表时间: 2022
• 作者: 榎本拓央;田中伸宏;藤原徹;西田翔;西田翔
• 通讯作者: 西田翔

Regulation of alternative splicing of MYB59 secures shoot K homeostasis under low K conditions in Arabidopsis thaliana

MYB59 选择性剪接的调控可确保拟南芥低 K 条件下芽 K 稳态

• 发表时间: 2022
• 作者: Takuo Enomoto;Nobuhiro Tanaka;Toru Fujiwara;Sho Nishida
• 通讯作者: Sho Nishida

植物の低栄養耐性-3：植物の低カリウム耐性

植物低营养耐受性-3：植物低钾耐受性

• 发表时间: 2022
• 期刊: 化学と生物
• 作者: Hirotsuna Yamada;Sho Nishida;Jun Wasaki;西田 翔
• 通讯作者: 西田 翔

Involvement of hormones in function and development of cluster roots of white lupin (Lupinus albus L.).

激素参与白羽扇豆（Lupinus albus L.）簇根的功能和发育。

• 发表时间: 2022
• 作者: Yamada;H.;Nishida;S.;Wasaki;J.
• 通讯作者: J.