植物のモミラクトン生合成遺伝子クラスター制御におけるシス・トランス因子の進化動態
【研究キーワード】
二次代謝産物 / イネ / 遺伝子クラスター / シス因子 / トランス因子 / モミラクトン / 生合成遺伝子クラスター / 転写制御
【研究成果の概要】
研究2年目の本年度は、1年目の流れを汲んで主に以下の3つの研究項目について進めた。
(1)Oryza 属クラスター領域内のピマラジエン合成酵素遺伝子OsKSL4の上流保存領域に存在する制御配列(シス因子)を欠損したゲノム編集イネ系統を用いて、モミラクトン生産能と遺伝子発現プロファイルの変化について、葉身だけで無く、花芽・可食部の更なる追究を行う予定であったが、実験担当者の入国が結局1年間遅れてしまったため、予定した計画を実施できなかった。そのため、解析に用いる次世代系統を増幅するに留まったが、OsKSL4活性を欠損したゲノム編集株を新たに入手し、そのモミラクトン欠損を確認し、今後の解析における比較対象とする事にした。結果、次年度に検討を開始できる十分な種子を得た。
(2)Oryza 属に保存される関連転写因子(トランス因子) の機能解析としては、モミラクトン生産制御因子のDPF に着目し、その上流シグナルの特定に着手した。その結果、ジャスモン酸シグナル経路のマスター因子として働くMYC2発現抑制株の解析から、DPFの発現がMYC2依存的であることを突きとめた。さらに、MYC2下流で働き、DPFを介したモミラクトンの生産誘導に関与する可能性を持つ新たな制御因子をリストアップする事ができた。これにより、モミラクトン生合成遺伝子クラスター制御おいて、MYC2から始まるトランス因子のカスケードの存在を示唆することができた。
(3)昨年に引き続き、ハイゴケモミラクトン生合成経路の最終ステップとして未解明であるモミラクトンB合成酵素遺伝子の特定をベンサミアナタバコを用いた異種発現系を用いて検討したところ、CL1699にモミラクトンB合成活性を認め、イネに続き、ハイゴケのモミラクトン合成酵素遺伝子の同定に成功した。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
澤崎 達也 | 愛媛大学 | プロテオサイエンスセンター | 教授 | (Kakenデータベース) |
宮本 皓司 | 帝京大学 | 理工学部 | 講師 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【配分額】17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)