【本学研究者情報】

〇大学院農学研究科　准教授　山本雅也
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

• 遺伝子に起きた非同義置換変異^（注１）は遺伝子の機能に影響しうると考えられていますが、遺伝子機能に重大な影響を与える非同義置換変異の特徴を解析した例は限られています。
• アブラナ科植物の自家不和合性の柱頭因子であるSRK遺伝子の遺伝子機能を欠損させる非同義置換変異を実験的に調べたところ、その多くはSRKタンパク質の生合成異常によるものであることが判明しました。
• 変異による機能欠損の有無を機械学習で予測可能かを検証したところ、約83%の正答率で機能欠損の有無を予測できることが示されました。

【概要】

非同義置換変異のいくつかは遺伝子機能に重大な影響を与えますが、機能に影響しない場合もあります。非同義置換変異が遺伝子機能に及ぼす影響の予測が可能になれば、作物育種に有用な遺伝子の同定が迅速に行えるようになります。

東北大学大学院農学研究科山本雅也准教授、大竹章太郎大学院生（当時）らの研究グループは、遺伝子機能に影響を与える非同義置換変異の特徴を明らかにするため、AlSRKb遺伝子をモデルに用いた研究を行いました。

ランダムに変異を導入した変異AlSRKb遺伝子を発現する形質転換シロイヌナズナを約300系統作出し、表現型と変異AlSRKbの遺伝子型を解析したところ、機能発現の異常よりもタンパク質生合成の異常によるAlSRKb遺伝子の機能欠損が多く見られました。また変異によるSRKの機能欠損の有無を機械学習で予測可能か検証したところ、約83%の正答率で予測可能でした。

本研究成果は2024年10月17日に科学誌New Phytologistに公開されました。

なお本成果は北柴大泰教授、東京農業大学生物資源ゲノム解析センター篠澤章久博士研究員（当時）、東北大学大学院医学研究科城田松之講師、東京農業大学農学部三井裕樹教授らとの共同研究によるものです。

【用語解説】

注1. 非同義置換変異　
遺伝子の塩基配列に塩基置換変異が起き、アミノ酸配列も変化を生じる変異のこと。アミノ酸配列に変化を生じない変異は同義置換変異とよぶ。

【論文情報】

タイトル：Analysis of randomly mutated AlSRKb genes reveals that most
loss-of-function mutations cause defects in plasma membrane
localization
著者：山本雅也*、大竹章太郎、篠澤章久、城田松之、三井裕樹、北柴大泰
*責任著者：東北大学大学院農学研究科　准教授　山本雅也
掲載誌：New Phytologist
DOI：10.1111/nph.20111

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

（研究に関すること）
東北大学農学研究科
准教授　山本雅也
TEL: 022-757-4268
Email: masaya.yamamoto.d3*tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）

（報道に関すること）
東北大学大学院農学研究科
総務係
TEL: 022-757-4003
Email: agr-syom*grp.tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）