多様なオーキシン応答を引き起こす転写調節機構の基本原理

触发不同生长素反应的转录调控机制的基本原理

基本信息

批准号：
12J07037
负责人：
加藤大貴
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J07037/
关键词：
ゼニゴケオーキシン信号伝達発生制御

项目摘要

本研究は苔類ゼニゴケをモデルにTIRI/AFB-AUX/IAA-ARF相互作用を介したオーキシン転写制御機構の有無とその役割について解析してきた。ゼニゴケ形態形成におけるオーキシン信号伝達の役割を調べるため、ステロイドホルモン依存的にオーキシン応答を抑制できる形質転換体を作成し、様々な成長段階での表現型を解析した。その結果、MplAAを介したオーキシン応答が細胞の分化・伸長に関わり、配偶体における腹側化の促進や器官発生、胞子体の発生など生活環全体にわたって多様な現象を制御していることが示唆された。またMpIAAとMpARFs間の相互作用をBiFC法とY2H法により解析した。その結果、MpIAAとMpARFsはMpARF3同士以外のすべての組み合わせで相互作用できることが明らかになり、またそれぞれの相互作用の強度には違いがあることも明らかになった。次にMpIAAがオーキシン依存的に分解されるかどうかを調べるため、MplAAの予測分解調節領域と蛍光タンパク質の融合タンパク質発現株を作成したところ、著しくタンパク質が不安定化されていることが明らかになった。さらに、ゼニゴケにおけるオーキシン応答遺伝子をRNA-seq解析により網羅的に探索した。その結果、既知のオーキシン応答遺伝子であるMpGH3を含む152の発現変動遺伝子候補を同定した。本研究の成果から、苔類ゼニゴケにおいてもAUX/IMの分解、AUX/IM-ARF相互作用を介した転写制御機構が保存されていることが明らかになった。またゼニゴケは他の植物種に比べて非常に単純なオーキシン信号伝達機構を用いて、様々な生理応答を制御していることも明らかになった。今後、それぞれのMpARFによる下流遺伝子の発現制御機構が研究されることで、単純な転写調節機構が複雑なオーキシン応答を生み出すメカニズムの理解が進むと期待される。

这项研究通过使用Moss Zenigoke与TIRI/AFB-AUX/IAA-ARF相互作用的相互作用分析了AXIN转移控制机制的存在或不存在。为了检查Axin信号传递在Zenigoke形式的形成中的作用，可以创建一种可以抑制类固醇激素依赖性生长素反应的变压器，并在各个生长阶段分析了表达类型。结果，建议通过MPLAA的斧头反应参与细胞分化和延伸，控制整个活环的各种现象，例如促进腹部化，器官和孢子的发生。通过BIFC方法和Y2H方法分析了MPIAA与MPARF之间的相互作用。结果，很明显，MPIAA和MPARF可以与MPARF3以外的所有组合相互作用，并且每种相互作用都不同。接下来，为了找出MPIAA是否被分解为依赖生长素的人，已经揭示了MPLAA的蛋白质预测的调节区域和荧光蛋白明显不稳定。此外，全面探索了Zenigoke中Axin反应基因的RNA-SEQ分析。结果，确定了152个表达波动基因候选物，包括已知的轴敏感基因MPGH3。这项研究的结果表明，Moss Zenigoke还通过AUX/IM的分解和AUX/IM-ARF的相互作用来保留转录控制机制。还揭示了Zenigoke与其他植物物种相比，使用非常简单的Axin信号传递机制来控制各种生理反应。将来，有望通过简单转移调整机制的机制来理解下游基因的表达控制机制，以创建复杂的轴敏感。