植物の成長を調節する新たな仕組みを解明 -高収量・環境ストレス耐性品種の開発につながる可能性-

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2026-09-01 愛媛大学

愛媛大学、広島大学、徳島大学などの研究グループは、植物の成長を抑制するタンパク質DELLAが、ヒストンアセチル基転移酵素HAC1と協調して遺伝子発現を制御する新たな仕組みを解明しました。DELLAの相互作用因子をAirIDによるスクリーニングで探索した結果、HAC1を同定。さらに、転写因子GAF1、DELLA、HAC1からなる複合体がヒストン修飾を介して標的遺伝子の転写を活性化することを明らかにしました。また、成長抑制遺伝子ERF2を新たなGAF1標的遺伝子として発見し、DELLAがERF2の発現を通じて植物成長を抑える機構を示しました。本成果はジベレリンによる植物成長制御の理解を深め、将来的には高収量と環境ストレス耐性を両立した作物品種の開発につながる可能性があります。

植物の成長を調節する新たな仕組みを解明 -高収量・環境ストレス耐性品種の開発につながる可能性-
GAF1-DELLA-HAC1による成長制御機構の概要

<関連情報>

DELLAタンパク質はHAC1と相互作用し、成長抑制遺伝子ERF2の転写調節を介して植物の成長を制御する DELLA proteins interact with HAC1 and control plant growth via transcriptional regulation of the growth repressor gene ERF2

Hiroki Ando,Akira Nozawa,Hidetaka Kosako,Tatsuya Sawasaki,Yohsuke Takahashi,Jutarou Fukazawa
The Plant Cell  Published:10 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1093/plcell/koag235

Abstract

DELLA proteins are negative regulators of gibberellin (GA) signaling. Under GA-deficient conditions, DELLA accumulates in the nucleus and interacts with numerous transcription factors (TFs) via the GRAS domain. Recent studies have shown that DELLA interacts with TFs via the LHR1 subdomain and histone H2A via the PFYRE subdomain, respectively. It is essential for DELLA-mediated global transcription reprograming. DELLA exhibits strong transcriptional activity and acts as a co-activator of GAI-ASSOCIATED FACTOR1 (GAF1)/IDD2. The N-terminus of DELLA is necessary for strong transcriptional activity, but the regulatory activities and mechanisms of DELLA remain unclear. Therefore, we screened DELLA-interacting factors using the proximity biotinylation enzyme AirID and identified HISTONE ACETYLTRANSFERASE OF THE CBP FAMILY1 (HAC1). HAC1-mediated acetylation of histone H3 at the GAF1 target chromatin was necessary for transcriptional activation by the GAF1–DELLA complex. Additionally, the HAC1-mediated transcriptional activity of DELLA was involved in regulating plant growth. Moreover, ETHYLENE RESPONSE FACTOR2 (ERF2) was identified as a growth repressor gene regulated by the GAF1–DELLA–HAC1 complex. Here, we showed that DELLA proteins regulate plant growth via HAC1-mediated transcriptional regulation of ERF2.

細胞遺伝子工学
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