多様なエピジェネティック制御を可能にするイネDNA脱メチル化酵素基質選択性の理解

了解水稻 DNA 去甲基酶底物选择性，实现多种表观遗传调控

• 批准号: 22K05575
• 负责人: 小野 明美
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05575/
• 关键词: エピジェネティクス; DNAメチル化; DNA脱メチル化酵素; 胚乳発生; トランスポゾン; エピジェネティックス; イネ

DNAメチル化やヒストン修飾などに代表されるエピジェネティックなゲノムの制御機構は、生命現象を多面的に支える。穀物の胚乳も、多様なエピジェネティック制御によってその発生や機能が担保される。本研究課題は、『イネに存在する複数のDNA脱メチル化酵素のそれぞれの特性が、イネ胚乳におけるエピジェネティック制御の多様な作用の一端を担う』という仮説のもと、個々のDNA脱メチル化酵素の基質の選択性や分子パーツを比較し掘り下げることで、多様なエピジェネティック制御を可能にする分子機構を理解していくことを目指している。具体的には３つのアプローチを計画し実施している。①DNA脱メチル化酵素の機能の相補性を精査する：DNA脱メチル化酵素それぞれの変異体の固有の表現型・基質選択性を他のDNA脱メチル化酵素がどこまで相補できるのか？②基質選択性の根拠となる分子機構にアプローチする：それぞれのDNA脱メチル化酵素と相互作用する因子は何か？③酵素特異的な選択を受けることが示唆される基質領域について解像度を上げて解析する：高度反復配列に酵素特異的なDNAメチル化を検出できるか？令和４年度は、①について、表現型の顕著なOsROS1aの変異体を背景に、他のDNA脱メチル化酵素での相補を確認するための植物体を、交配により作出した。まず表現型に着目した遺伝学的な解析を行った。②それぞれのDNA脱メチル化酵素にtagを付加した構造の遺伝子を導入したイネを作成し、植物体で目的のタンパクが発現していることを確認した。付加したtagを利用した免疫沈降によりDNA脱メチル化酵素と相互作用する因子を探索するための各種条件検討を、これらの植物体を用いて行った。③基質領域の精査にむけて、DNAメチル化検出の解像度を上げるための試みの１つとして、Enzymatic Methyl-seqを行い、その汎用性と解像度について検討した。

DNA メ チ ル change や ヒ ス ト ン modified な ど に representative さ れ る エ ピ ジ ェ ネ テ ィ ッ ク な ゲ ノ ム の royal institution は, life phenomenon を polyhedral に branch え る. Grains with endosperm <s:1> and multiple なエピジェネティッ nutrients control によってそ によってそ to develop や functions が guarantee される. は, this research subject "イ ネ に exist す る plural の DNA メ off チ ル phenoloxidase の そ れ ぞ れ の characteristics が, イ ネ endosperm に お け る エ ピ ジ ェ ネ テ ィ ッ ク suppression の many others な を bear う の end" と い う 仮 said の も と, a 々 の DNA メ off チ ル phenoloxidase の matrix の sentaku sex や molecular パ ー ツ を compare し dug under the り げ る こ と で, and many others な エ ピ ジ ェ ネ テ ィ ッ ク suppression を may に す る molecular institutions を understand し て い く こ と を refers し て い る. The specific plans are に, に, アプロ, アプロ, チを. (1) to take off the DNA メ チ ル phenoloxidase の fill sexual function の phase を fine check す る : DNA メ off チ ル phenoloxidase そ れ ぞ れ の - variant の inherent の phenotype, matrix sentaku sex を の DNA he メ チ ル phenoloxidase が ど こ ま で phase fill で き る の か? (2) matrix sentaku sex の root 拠 と な る molecular institutions に ア プ ロ ー チ す る : そ れ ぞ れ の DNA メ off チ ル phenoloxidase と interaction す る factor は か? (3) enzyme specific な sentaku を by け る こ と が in stopping さ れ る matrix domain に つ い て resolution on を げ て parsing す る : highly repeated match column に enzyme specific DNA メ な チ ル change を 検 out で き る か? Make annual は, (1) and 4 に つ い て, phenotype の 顕 the な OsROS1a の - variant に を background, he の DNA メ チ ル phenoloxidase で の phase fill を confirm す る た め の を plant body, mating に よ り make し た. The まず phenotype に focuses on the な analysis of 伝 studies を lines った. (2) そ れ ぞ れ の DNA メ off チ ル phenoloxidase に tag を plus し た tectonic の heritage 伝 son を import し た イ ネ を し consummate, the purpose of the plant で の タ ン パ ク が 発 now し て い る こ と を confirm し た. Plus し た tag を using し た immune sink に よ り DNA メ off チ ル phenoloxidase と interaction す る factor を explore す る た め の beg を 検 various conditions, こ れ ら の を plant body with い て line っ た. (3) matrix domain の fine check に む け て, DNA メ チ ル を 検 out の of the resolution on げ る た め の try み の 1 つ と し て, Enzymatic Methyl - seq を い, そ の domestic sex と resolution に つ い て beg し 検 た.

项目成果

Unique heterochromatin landscape in the rice endosperm

水稻胚乳中独特的异染色质景观

• 发表时间: 2023
• 作者: Taiji Kawakatsu;Hanna Nishida;Hiroki Nagata;Akemi Ono;Kaoru Tonosaki;Tetsu Kinoshita
• 通讯作者: Tetsu Kinoshita

ミトコンドリア内膜に存在するOsATM3の解析

线粒体内膜中 OsATM3 的分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 矢口杏珠;丸岡博;小野明美;殿崎薫;遠藤真咲;木下晢
• 通讯作者: 木下晢

Multiple-layers of epigenetic controls in the genomic imprinting during rice endosperm development.

水稻胚乳发育过程中基因组印记的多层表观遗传控制。

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Tonosaki;A. Ono;H. Furuumi;Y. Sato;T. Kawakatsu;T. Kinoshita
• 通讯作者: T. Kinoshita