Dissection of iron deficiency response involving novel short peptide FEP1.

涉及新型短肽 FEP1 的缺铁反应剖析。

• 批准号: 21H02509
• 负责人: 平山 隆志
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02509/
• 关键词: 鉄欠乏応答; 短鎖ペプチド; FEP1/IMA3; シロイヌナズナ; 鉄恒常性; 遺伝学的解析; 網羅的転写物解析; alphascreen; ミトコンドリア; FEP1

昨年度行った、鉄欠乏を示すfep1-1変異株と、FEP1誘導発現株を用いたRNAseq解析から、FEP1が維管束系の組織で一部の鉄欠乏応答遺伝子の制御に関わると示唆された。そこで、R4年度は、FEP1と鉄輸送の関係を調査した。維管束で鉄分配に関わり地上部に鉄を蓄積するopt3変異株との遺伝学的解析、各種変異株での根における鉄蓄積状況の調査、FEP1タンパク質の組織局在調査を行った。その結果、fep1は、内皮を介した鉄の輸送が低下していることがわかった。しかし、FEP1遺伝子の発現は、内皮での発現は確認されていないが、そのタンパク質は少なくとも内鞘に存在することが認められ、FEP1が細胞間を移動し機能していると考えられた。以上の結果をまとめて論文発表を行った。FEP1および鉄欠乏応答に関わるBTSや転写因子のタンパク質を精製し、in vitroで相互作用の分析を試みた。報告にあるようなFEP1によるBTSと転写因子の相互作用阻害は確認できなかったので、条件をされに検討する必要がある。ahg2変異株の鉄欠乏応答性を抑圧する変異株ags2とags3の解析を進めた。昨年度、ags2の原因遺伝子の同定に成功したが、今年度はags3の原因遺伝子を突き止めた。その結果、ags2と同じ変異であることがわかった。AGS2遺伝子は、ミトコンドリアに局在するRNA helicaseをコードしており、ags2変異は保存されているアミノ酸の置換を誘導するものであった。この変異では、いくつかのミトコンドリアmRNAのpoly(A)鎖がついたままであり、何故表現型が抑圧されるのか興味深い。そこで、ミトコンドリアmRNAの構造について情報を得るためRNAseqを行った。

去年使用FEP1-1突变菌株的RNASEQ分析表明铁缺乏症和表达FEP1引起的菌株表明FEP1参与了血管束系统组织中某些铁缺乏响应基因的调节。因此，在FY4中，我们研究了FEP1和铁运输之间的关系。我们用OPT3突变菌株进行了遗传分析，这些突变体菌株在地上区域积聚铁，涉及血管束中的铁分布，研究了各种突变菌株中根中铁积聚的状态，并研究了FEP1蛋白的组织定位。结果表明，FEP1通过内皮的铁转运降低。但是，尽管在内皮中尚未确认FEP1基因的表达，但发现该蛋白至少存在于内部鞘中，并且人们认为FEP1在细胞和功能之间迁移。上述结果总结并发表了一篇论文。纯化了BT的蛋白质和涉及FEP1和铁缺乏反应的转录因子，并尝试了体外相互作用分析。由于报告了BTS与FEP1转录因子之间的相互作用的抑制作用，因此无法确认，因此需要考虑条件。我们对突变菌株AGS2和AGS3进行了分析，从而抑制了AHG2突变菌株的铁缺乏响应。去年，我们成功地确定了AGS2的病因基因，但是今年我们已经确定了AGS3的病因基因。结果表明它与AGS2是相同的突变。 AGS2基因编码线粒体定位的RNA解旋酶，AGS2突变会诱导保守的氨基酸取代。该突变仍然是几个线粒体mRNA的聚（a）链，这很有趣，可以理解为什么表型被抑制。因此，进行RNASEQ以获取有关线粒体mRNA结构的信息。

项目成果

ミトコンドリアにおけるポリA 付加 mRNA の蓄積の影響を抑制するシロイヌナズナの変異について

拟南芥突变抑制线粒体中添加多聚腺苷酸的 mRNA 积累的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: 青木夏美,Songkui Cui,Satoko Yoshida;平山隆志，金俊植，持田恵一
• 通讯作者: 平山隆志，金俊植，持田恵一

Diversity of FEP/IMA genes across higher plants.

高等植物中 FEP/IMA 基因的多样性。

• 发表时间: 2022
• 作者: Aleksandr Sorokin;Takashi Hirayama
• 通讯作者: Takashi Hirayama

岡山大学 資源植物科学研究所 環境応答機構研究グループ

冈山大学资源植物科学研究所环境响应机制研究组