シロイヌナズナの応答変異株を用いたサーモスペルミンの作用機構の解明

使用拟南芥响应突变体阐明耐热精胺的作用机制

• 批准号: 22K06281
• 负责人: 高橋 卓
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Okayama 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-22K06281/
• 关键词: シロイヌナズナ; ポリアミン; サーモスペルミン; 維菅束分化; 突然変異; 維管束分化

サーモスペルミンは植物と一部の細菌が持つポリアミンの一つで，種子植物では維管束木部分化の抑制に関わる。シロイヌナズナのサーモスペルミン欠損変異およびそのサプレッサー変異を用いた解析から，サーモスペルミンは木部分化の抑制に関わるSAC51ファミリー遺伝子のmRNA翻訳促進に働くことを突き止めたが，分子機構の詳細は明らかでない。そこで外的なサーモスペルミンが木部分化を抑え，成長を阻害する効果を指標にシロイヌナズナのサーモスペルミン非感受性変異株を探索，単離し，それらの原因遺伝子を同定した結果，いずれもRNA修飾に関わる酵素に異常が見つかった。本研究では，これらRNA修飾酵素の機能を手がかりにmRNA翻訳におけるサーモスペルミンの作用機構の解析をすすめるとともに，作用標的であるSAC51ファミリーの機能解析から，サーモスペルミンがmRNA翻訳の促進を介して木部分化を抑える仕組みの解明を目指す。３年計画の研究として，(a) サーモスペルミン非感受性変異株itsの各原因遺伝子の確定とその機能解析，(b) サーモスペルミンの作用標的であるSAC51ファミリーの個々の遺伝子の発現制御と機能の解析を並行してすすめた。４つの非感受性変異its1, 3, 7, 11の原因遺伝子は，染色体マッピングとゲノム解析からRNAメチル化酵素，スプライソソーム解離因子，シュードウリジン化酵素，RNA結合タンパクをそれぞれコードしていると予想され，its1はT-DNA挿入変異を入手してサーモスペルミン非感受性を確認した。初年度はits7の推定原因遺伝子PHIP1のゲノム編集による変異株を作出し，サーモスペルミン非感受性が確かめられたことから，its7の原因遺伝子がPHIP1であることを確定した。また，サーモスペルミンの標的SAC51ファミリーの１つであるSACL1遺伝子のゲノム編集株作出にも成功した。

A part of the bacteria in the seed plant is inhibited by the partial vascular bundle. The expression of mRNA in the mRNA of the gene is promoted by the expression of mRNA in the mRNA of the gene, and the molecular structure is detailed. In addition, we explored the causes of RNA modification and the results of RNA modification. This study aims to clarify the function of these RNA-modifying enzymes, analyze the mechanism of action of the mRNA conversion, and analyze the function of the target SAC51 protein, and clarify the organization's concerns about the role of the mRNA conversion in promoting and partially suppressing the mRNA conversion. The 3-year project includes: (a) identification and functional analysis of the causal factors of the non-susceptible plants;(b) analysis of the causal factors of the non-susceptible plants; and (c) identification and functional analysis of the causal factors of the non-susceptible plants. 4. Non-susceptible variants of its1, 3, 7, 11 cause genes to reverse, chromosome translation and analysis of RNA enzymes, protein dissociation factors, protein dissociation enzymes, RNA binding enzymes to reverse, its1 T-DNA entry variant to reverse, T-DNA entry variant to reverse, T-DNA entry variant to reverse. In the beginning of the year, the putative cause of its7 is PHIP1, and its7 is PHIP1. SACL1 is a collection of genes that have been successfully developed.

项目成果

Loss of function of an Arabidopsis homologue of JMJD6 suppresses the dwarf phenotype of acl5, a mutant defective in thermospermine biosynthesis

JMJD6 拟南芥同源物的功能丧失会抑制 acl5 的矮化表型，acl5 是一种热精胺生物合成缺陷的突变体

• DOI: 10.1002/1873-3468.14470
• 发表时间: 2022
• 期刊: FEBS Letters
• 影响因子: 3.5
• 作者: Matsuo Hirotoshi;Fukushima Hiroko;Kurokawa Shinpei;Kawano Eri;Okamoto Takashi;Motose Hiroyasu;Takahashi Taku
• 通讯作者: Takahashi Taku