イネにおけるファイトアレキシン生合成酵素遺伝子クラスターの発現制御機構の解明
イネにおけるファイトアレキシン生合成酵素遺伝子クラスターの発現制御機構の解明
批准号:
09J01084
负责人:
宮本 皓司
金额:
$1.34万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份:
2009
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2009 至 2011
中文摘要
イネの主要なジテルペン型ファイトアレキシンであるモミラクトン・ファイトカサンの生合成酵素遺伝子はそれぞれゲノム中において遺伝子クラスターを形成していることが知られている。本研究では、これらの遺伝子クラスターの発現制御機構の解明を目指し、ファイトアレキシン生合成酵素遺伝子クラスター全体の発現制御を行う転写因子であるOaTGAP1に着目して研究を行っている。本年度は、ChIP-seq解析により、OsTGAP1の結合位置の網羅的同定を行った。その結果、エリシター未処理時・処理時についてそれぞれ2763箇所および2777箇所のOsTGAP1の結合位置を見出した。ジテルペン型ファイトアレキシン生合成酵素遺伝子近傍におけるOsTGAP1の結合位置を解析したところ、MEP経路遺伝子については、OsDXS3の転写開始点上流にOsTGAP1が結合していたことから、OsDXS3についてはOsTGAP1により直接転写制御を受けていると考えられるが、他の遺伝子の上流域には有意な結合は認められなかった。また、モミラクトン・ファイトカサンの生合成酵素遺伝子についても、一部の遺伝子の上流域にのみOsTGAP1の結合が見られるものの、クラスター上の多くの遺伝子の上流域には結合が認められず、遺伝子クラスター領域の外側や遺伝子間領域にOsTGAP1の強い結合が見られた。このことから、OsTGAP1がすべてのジテルペン型ファイトアレキシン生合成遺伝子の上流域に結合して、転写制御を行っているのではなく、新規な転写制御機構が機能していることが示唆された。またyeast two-hybrid screeningによるOsTGAP1と相互作用するタンパク質の探索を行い、10の候補タンパク質を得た。これらのうちにはヒストン修飾に関与すると予想されるENT-domaincontainingproteinが含まれていた。そこで、まずモミラクトン生合成酵素遺伝子におけるヒストン修飾の変化を解析したところ、キチンエリシター誘導的にヒストンH3K4のトリメチル化とヒストンH3K9/14のアセチル化が起きていることを見出した。このことから、モミラクトン生合成酵素遺伝子クラスターの転写制御にはピストン修飾が関与していることが示唆された。
英文摘要
イネの主要なジテルペン型ファイトアレキシンであるモミラクトン・ファイトカサンの生合成酵素遺伝子はそれぞれゲノム中において遺伝子クラスターを形成していることが知られている。本研究では、これらの遺伝子クラスターの発現制御機構の解明を目指し、ファイトアレキシン生合成酵素遺伝子クラスター全体の発現制御を行う転写因子であるOaTGAP1に着目して研究を行っている。本年度は、ChIP-seq解析により、OsTGAP1の結合位置の網羅的同定を行った。その結果、エリシター未処理時・処理時についてそれぞれ2763箇所および2777箇所のOsTGAP1の結合位置を見出した。ジテルペン型ファイトアレキシン生合成酵素遺伝子近傍におけるOsTGAP1の結合位置を解析したところ、MEP経路遺伝子については、OsDXS3の転写開始点上流にOsTGAP1が結合していたことから、OsDXS3についてはOsTGAP1により直接転写制御を受けていると考えられるが、他の遺伝子の上流域には有意な結合は認められなかった。また、モミラクトン・ファイトカサンの生合成酵素遺伝子についても、一部の遺伝子の上流域にのみOsTGAP1の結合が見られるものの、クラスター上の多くの遺伝子の上流域には結合が認められず、遺伝子クラスター領域の外側や遺伝子間領域にOsTGAP1の強い結合が見られた。このことから、OsTGAP1がすべてのジテルペン型ファイトアレキシン生合成遺伝子の上流域に結合して、転写制御を行っているのではなく、新規な転写制御機構が機能していることが示唆された。またyeast two-hybrid screeningによるOsTGAP1と相互作用するタンパク質の探索を行い、10の候補タンパク質を得た。これらのうちにはヒストン修飾に関与すると予想されるENT-domaincontainingproteinが含まれていた。そこで、まずモミラクトン生合成酵素遺伝子におけるヒストン修飾の変化を解析したところ、キチンエリシター誘導的にヒストンH3K4のトリメチル化とヒストンH3K9/14のアセチル化が起きていることを見出した。このことから、モミラクトン生合成酵素遺伝子クラスターの転写制御にはピストン修飾が関与していることが示唆された。
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イネのbZIP型転写因子OsTGAP1の標的遺伝子の探索
寻找水稻bZIP型转录因子OsTGAP1的靶基因
DOI:
--
发表时间:
2011
期刊:
影响因子:
--
作者:
[宮本皓司、山根久和, 他7名]
通讯作者:
他7名
DOI:
10.1074/jbc.m109.036871
发表时间:
2009-09-25
期刊:
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
影响因子:
4.8
作者:
[Okada, Atsushi, Okada, Kazunori, Yamane, Hisakazu]
通讯作者:
Yamane, Hisakazu
OsTGAP1, a bZIP transcription factor, regulates cluster-scale inducible gene expression for momilactone biosynthesis in rice
OsTGAP1 是一种 bZIP 转录因子,调节水稻中莫米内酯生物合成的簇规模诱导基因表达
DOI:
--
发表时间:
2009
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Miyamoto, K., Okada, A., Okada, K., Koga, J., Shibuya, N., Nojiri, H., Yamane, H.]
通讯作者:
H.
イネのジテルペン型ファイトアレキシン生合成酵素遺伝子クラスターの発現制御におけるヒストン修飾の関与
组蛋白修饰参与调控水稻二萜型植物抗毒素生物合成酶基因簇的表达
DOI:
--
发表时间:
2012
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Kojiro Nishimiya, Koichi Mizutani, Naoto Wakatsuki, Ken Yamamoto, 岡田敦, 宮本皓司]
通讯作者:
宮本皓司
OsTGAP1, a bZIP transcription factor, regulates cluster-scale inducible gene expression for biosynthesis of diterpenoid phytoalexin in rice
OsTGAP1 是一种 bZIP 转录因子,调节水稻中二萜类植物抗毒素生物合成的簇规模诱导基因表达
DOI:
--
发表时间:
2009
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Miyamoto, K., Yamane, H., et. al.]
通讯作者:
et. al.
共 14 条
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