准教授 :

木下 哲

E-mail :

t-kinosita@bs.naist.jp

研究・教育の概要

父親と母親ゲノムの塩基配列が同一であった場合でも、その機能が異なってしまうことが知られています。 これは、ある特定の遺伝子が両親のどちらから由来したかに従って遺伝子発現のオン・オフが決定されることが原因の一つとして考えられています。 この現象はゲノムインプリンティングと呼ばれDNAのメチル化などのエピジェネティックな機構によって制御されます（図1）。 植物では、ゲノムインプリンティングは胚乳発生（図2）や種間の生殖隔離に影響すると考えられており、私たちはそのメカニズムの解明に取り組んでいます。

主な研究テーマ

ゲノムインプリンティングの制御機構の解明

これまでの研究により、シロイヌナズナのFWA遺伝子は胚乳において母親アレル特異的に発現するインプリント遺伝子であることが明らかになっています。母親アレルの活性化には雌性配偶体で発現しているDNA脱メチル化酵素遺伝子の働きが必要で、父親アレルのサイレンシングには維持型DNAメチル化酵素遺伝子の働きが必須です。私たちはFWA遺伝子の発現を指標にインプリンティングの制御に関与する突然変異体を選抜して解析しています。雌性配偶体でおこるFWAの不活性な状態から活性な状態へのエピジェネティックなプログラムの変換機構を明らかにすることを目指しています。

種間雑種における胚乳崩壊の分子メカニズム

イネやシロイヌナズナを含む多くの植物では、種間の掛け合わせを行うと、胚乳発生が抑制されたり、過剰な増殖が原因で生殖隔離がおこることが知られています（図3）。このような胚乳発生異常は種の組み合わせ、交雑の方向性、倍数性によって決まることから、ある決まったメカニズムが存在すると考えられます。私たちは、現在理解されている胚乳発生の分子メカニズムやゲノムインプリンティングの機構から、種間雑種における胚乳崩壊の分子メカニズムを明らかにしようとしています。

主な発表論文・著作

1. Ishikawa R. & Ohnishi T. et al., Plant Journal 65:798-806, 2011
2. Ishikawa R. & Kinoshita T., Mol. Plant 2:589-599, 2009
3. Ikeda Y. & Kinoshita T., Chromosoma, 118, 37-41, 2009
4. Tiwari S. et al., Plant Cell, 20, 2387-2398, 2008
5. Kinoshita T. et al., Seminars in Cell & Dev.Biol, 19, 574-579, 2008
6. Fujimoto R. et al., PloS Genetics, 4, e1000048, 2008
7. Kinoshita T., Genes & Genetic Systems, 82, 177-86, 2007
8. Kinoshita Y. et al., Plant J., 49, 38-45, 2007
9. Jullien PE. et al., Plant Cell, 18, 1360-1372, 2006
10. Kinoshita T., et al., Science, 303, 521-523, 2004