二酸化窒素による転写制御因子の翻訳後修飾を介した植物成長制御機序の解明

阐明二氧化氮转录调节因子翻译后修饰介导的植物生长控制机制

• 批准号: 22K05935
• 负责人: 高橋 美佐
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hiroshima 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-22K05935/
• 关键词: 二酸化窒素; シロイヌナズナ; PIF4; 環境応答; タンパク質相互作用; 成長制御

大気中に含まれる二酸化窒素（NO2; 10~50 ppb）は植物のバイオマス蓄積の促進、器官サイズアップ等栄養成長および花芽形成促進など生殖成長を正に制御する植物成長調節因子である。NO2による転写制御因子の翻訳後修飾、即ち“NO2センシング”を含む同調節分子機構の解明は、大気中成分を活用し「環境無負荷」、「省エネルギー」、「高収量」を実現する作物の画期的遺伝的改良技術の基盤となり得る。申請者はこれまでに、NO2に不感受性を示すPIF4変異株pif4を単離・解析した結果、NO2は転写因子PIF4の転写および翻訳量に影響を及ぼさず、転写活性機能の低下を引き起こすことを明らかにした。これまでに、アフィニティ精製して回収されたタンパク質をデータ独立取得（DIA）プロテオミク解析してNO2処理区（+NO2植物）および対照区（－NO2植物）についてタンパク質の同定と定量を行った。+NO2植物と－NO2植物で比較して、+NO2植物で消失/減少するタンパク質を特定した。

大气中含有的二氧化氮（NO2；10-50 ppb）是一种植物生长调节剂，可以积极控制生殖生长，例如促进植物生物量积累、增加器官大小、促进花芽形成。阐明调控分子机制，包括NO2对转录控制因子的翻译后修饰，或“NO2传感”，将有助于开发利用大气成分实现“无环境负担”、“节能”和“高产。”这可以作为突破性遗传改良技术的基础。申请人至今已分离并分析了对NO2不敏感的PIF4突变株pif4，发现NO2不会影响转录因子PIF4的转录和翻译水平并导致转录激活功能降低。迄今为止，我们已经对通过亲和纯化回收的蛋白质进行了数据独立采集 (DIA) 蛋白质组分析，以识别和定量 NO2 处理区（+NO2 植物）和对照区（-NO2 植物）中的蛋白质。通过比较+NO2 和-NO2 植物，我们鉴定出+NO2 植物中消失/减少的蛋白质。