植物におけるストレス耐性に関与する遺伝子群の同定とその機能解析

植物抗逆相关基因的鉴定及其功能分析

基本信息

批准号：
02J20110
负责人：
明石英雄
金额：
$ 2.11万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

植物細胞においてリボザイム挙現系を構築したが,遺伝子発現抑制効果が得られなかった。哺乳動物細胞は37℃で培養するが,植物細胞は27℃で培養するため,反応速度が極めて遅くなることが原因であると考えられる。そこで,遺伝子発現を制御する方法として長い二重鎖RNA発現ベクターを用いたRNAi法を検討したところ,効果的にタバコ培養細胞における遺伝子発現が抑制され,Methods Mol. Biol.誌にその方法を発表した。哺乳動物細胞においてRNAiを用いたストレス耐性に関与する遺伝子の研究も同時に進めている。RNAiは非常に強力な遺伝子発現制御法として注目されている技術であるが,30塩基以上の長い二重鎖RNA(dsRNA)は細胞にストレスを与え,インターフェロン(IFN)応答に関わる遺伝子を誘導することが問題となっている。長いdsRNAによるRNAiは,例えば変異の入りやすいRNAウイルスなどに対して有効であると考えられる。特定の条件でdsRNAに変異を入れると,100塩基以上のdsRNAでもIFN応答を誘導せず,RNAi活性を全く落とさないことが分かった。この現象は,ヒト癌細胞だけでなく正常マウス細胞においても観察され,一般性が示された。実際にC型肝炎ウイルス(HCV)配列を標的として長いdsRNAベクターを導入すると,21塩基のsiRNAでは抑制できないような変異が入ったウイルスに対しても効果があることが示唆され,さらに21塩基のslRNA発現ベクターよりも早い時間でHCV増殖の抑制が観察された。これらの結果は,哺乳動物細胞で長いdsRNAを用いた場合にIFN応答を避けられる方法を示した初めての報告であり,その応用としてRNAウイルスに対する有効性をも示した。その結果をまとめた論文は,Mol. BloSystems誌に発表した。

尽管我们在植物细胞中构建了核酶表达系统，但我们无法抑制基因表达。哺乳动物细胞在37℃下培养，但植物细胞在27℃下培养，这可能是由于反应速度极慢的缘故。因此，我们研究了使用长双链RNA表达载体作为控制基因表达的方法，发现在培养的烟草细胞中基因表达被有效抑制，并将该方法发表在《Methods Mol did》杂志上。。同时，我们也在利用RNAi技术在哺乳动物细胞中进行与应激耐受相关的基因的研究。 RNAi作为一种非常强大的基因表达控制方法而备受关注，但30个碱基以上的长双链RNA（dsRNA）会对细胞造成压力，并诱导参与干扰素（IFN）反应的基因。一个问题。使用长 dsRNA 的 RNAi 被认为可以有效对抗例如易于突变的 RNA 病毒。研究发现，当在特定条件下将突变引入dsRNA时，即使是100个碱基或更多的dsRNA也不会诱导IFN应答，并且根本不会降低RNAi活性。这种现象不仅在人类癌细胞中观察到，而且在正常小鼠细胞中也观察到，表明了其普遍性。事实上，有人提出，引入靶向丙型肝炎病毒（HCV）序列的长dsRNA载体可有效对抗21碱基siRNA无法抑制的突变病毒，并且比slRNA更早观察到对HCV增殖的抑制表达载体。这些结果首次证明了 dsRNA 在哺乳动物细胞中可以使用多长时间来避免 IFN 反应，并且还证明了其对抗 RNA 病毒的有效性。一篇总结结果的论文发表在《BloSystems》杂志上。