植物の器官新再生に際し細胞の活動基盤を拡充するRNAプロセシング事象の動態と協働

在新植物器官再生过程中扩大细胞活性基础的 RNA 加工事件的动力学和协作

• 批准号: 22H02641
• 负责人: 杉山 宗隆
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02641/
• 关键词: 植物器官新生・再生; 細胞活動基盤拡充; RNAプロセシング; 核小体; ミトコンドリア

植物器官の新生・再生を支える細胞の活動基盤の拡充について、RNAプロセシングの発動に着目し、以下の解析を行なった。トレニアの直接シュート再生系では、表皮細胞脱分化時の核小体の発達や培養初期のプレrRNAプロセシング関連遺伝子の発現上昇を捉えていたが、新たに単一核RNAseq解析により、こうした遺伝子発現が培養後に出現する特定の細胞集団を特徴づけることを見出した。一方、阻害剤実験からは、これらがTOR経路の制御下にあることを示唆する結果を得た。このほか、遺伝学的解析の導入に向け、突然変異を誘発したトレニアから自殖系統群を樹立する作業にも着手した。シロイヌナズナの側根形成系では、温度感受性変異体を用いた解析から、ミトコンドリアRNAの編集やポリA分解が正常な原基形成に重要であることがわかっていた。本年度はRNA編集とポリA分解の関係を中心に研究を進め、ポリA分解の欠損がccb3の大域的なRNA編集レベルの低下を引き起こすことを明らかにした。また、RNA編集の温度感受性変異体の一つrrd2を起点に遺伝学的解析をさらに推進するため、rrd2のエンハンサー変異体およびサプレッサー変異体の探索を行い、いくつかの候補株を単離した。シロイヌナズナのシュート再生系では、TATA結合タンパク質の一種BTAF1のはたらきに着目し、BTAF1の温度感受性変異体rgd3を用いてRNAseq等の解析を行なった。許容温度と制限温度で培養した野生型およびrgd3について遺伝子発現プロファイルを比較したところ、BTAF1はSAM制御因子の発現を導く一部のサイトカイニン応答経路に関与することが示唆された。RNAプロセシングの発動の調節とBTAF1との関わりについては、現時点では不明である。すでに単離していたrgd3サプレッサー変異体については、MutMap解析を行なって、原因変異の候補を同定した。

关于支持植物器官新生和再生的细胞活性基础的扩大，我们着眼于RNA加工的激活，并进行了以下分析。在蓝猪草的直接芽再生系统中，我们检测到表皮细胞去分化过程中核仁的发育以及培养早期pre-rRNA加工相关基因的表达增加，但新的单核RNAseq分析表明这些基因表达我们发现我们可以表征培养后出现的特定细胞群。另一方面，抑制剂实验的结果表明它们受到 TOR 途径的控制。此外，已经开始从突变的蓝猪耳中建立近交系群体，以引入遗传分析。在拟南芥侧根形成系统中，使用温度敏感突变体的分析表明，线粒体RNA编辑和polyA降解对于正常原基形成很重要。今年，我们重点研究了RNA编辑和polyA降解之间的关系，发现polyA降解缺陷会导致CCB3的整体RNA编辑水平下降。此外，为了进一步促进RNA编辑温度敏感突变体rrd2的遗传分析，我们寻找rrd2的增强子和抑制子突变体并分离出几个候选菌株。在拟南芥芽再生系统中，我们重点研究了TATA结合蛋白BTAF1的功能，并利用BTAF1的温度敏感突变体rgd3进行了RNAseq等分析。野生型和在允许和限制温度下生长的 rgd3 的基因表达谱的比较表明 BTAF1 参与一些导致 SAM 调节因子表达的细胞分裂素反应途径。 BTAF1 与 RNA 加工调节之间的关系目前尚不清楚。对于已经分离的 rgd3 抑制突变体，进行 MutMap 分析以确定潜在的致病突变。

项目成果

WM FISHによるゲノム倍数体の根端における染色体束化の解析

WM FISH 分析基因组多倍体根尖染色体成束

• 发表时间: 2022
• 作者: Akihito Mamiya;Kurataka Otsuka;Takahito Kobayashi;Yusuke Yagi;Takahiro Nakamura;Takashi Hirayama;Munetaka Sugiyama;菊池涼夏，坂本卓也，松永幸大，杉山宗隆，岩元明敏
• 通讯作者: 菊池涼夏，坂本卓也，松永幸大，杉山宗隆，岩元明敏

Interaction between polyadenylation and C-to-U editing of mitochondrial mRNA involved in cytochrome c maturation

细胞色素 c 成熟过程中线粒体 mRNA 的聚腺苷酸化和 C-to-U 编辑之间的相互作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Akihito Mamiya;Kurataka Otsuka;Takahito Kobayashi;Yusuke Yagi;Takahiro Nakamura;Takashi Hirayama;Munetaka Sugiyama
• 通讯作者: Munetaka Sugiyama

植物ミトコンドリアにおけるシトクロムc成熟に関わるmRNA編集とポリA付加の関係性について

植物线粒体细胞色素c成熟中mRNA编辑与polyA添加的关系

• 发表时间: 2022
• 作者: Akihito Mamiya;Kurataka Otsuka;Takahito Kobayashi;Yusuke Yagi;Takahiro Nakamura;Takashi Hirayama;Munetaka Sugiyama;菊池涼夏，坂本卓也，松永幸大，杉山宗隆，岩元明敏;間宮章仁，大塚蔵嵩，山本荷葉子，小林健人，八木祐介，中村崇裕，平山隆志，深城英弘，杉山宗隆
• 通讯作者: 間宮章仁，大塚蔵嵩，山本荷葉子，小林健人，八木祐介，中村崇裕，平山隆志，深城英弘，杉山宗隆

Upstream open reading frame-mediated upregulation of ANAC082 expression in response to nucleolar stress in Arabidopsis

拟南芥中上游开放阅读框介导的 ANAC082 表达上调响应核仁应激

• DOI: 10.5511/plantbiotechnology.22.1215a
• 发表时间: 2023
• 期刊: Plant Biotechnology
• 影响因子: 1.6
• 作者: Sasaki S;Murakami T;Yasumuro M;Makita A;Oi Y;Hiragori Y;Watanabe S;Kudo R;Hayashi N;Ohbayashi I;Sugiyama M;Yamashita Y;Naito S;Onouchi H
• 通讯作者: Onouchi H

國立成功大學(その他の国・地域（台湾）)

国立成功大学（其他国家/地区（台湾））