Molecular functins of m6A mRNA modification in plant cell differentiation

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本研究ではmRNA修飾による，細胞増殖期から成長分化期へのスイッチング機構を明らかにすることを目的としている．m6A (N6-メチルアデノシン)による修飾mRNAは細胞内に豊富に存在しているが，植物におけるその役割は不明である．シロイヌナズナIPOD1はm6A修飾mRNAの読み取り (reader) タンパク質をコードしており，その欠損変異体は欠損すると，細胞の増殖期から成長分化期への切り替えが早まる．この発見を足掛かりにm6A修飾mRNAを通じた新しい細胞分化機構を明らかにしたい．今年度は計画Ｃのm6A修飾mRNAの読み取りタンパク質ファミリーの機能解析を進めた．具体的にはIPOD1Lファミリーコードする各12種類の遺伝子の欠損変異体を単離した．それぞれの単独変異体は明確な表現型が見られなかったため．分子系統的に近縁なIPOD1L1, IPOD1L2, IPOD1L3, IPOD1L4遺伝子を同時に欠損した4重変異体を単離した．同時に，IPOD1L1の保存領域にアミノ酸置換を導入した優性変異体を作出した．これらの変異体は著しい成長不良を引き起こしており，野生型と比較して核相が昂進していることを見いだした．このことはIPOD1Lファミリーが細胞分化に関与していることを示唆している．さらにGFP融合タンパク質を用いた細胞内局在解析を行ったところ，IPOD1Lファミリータンパク質は細胞質に局在していること，熱ストレスによりストレス顆粒に局在を変化させることを見いだした．これらのことから，IPOD1Lファミリータンパク質はストレス応答に関与していることを示唆している．