Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
内鞘細胞はオーキシンシグナルを受けると不当分裂を起こし、将来の側根原基となる細胞を生み出す。この植物特有の幹細胞である内鞘細胞の性質を明らかにし、幹細胞性機能を支配する分子機構を明らかにすることが研究の目的である。これまでに、内鞘細胞の細胞周期の挙動を明らかにし、内鞘細胞の幹細胞性を支配する転写因子を見出している。今後、その転写因子の制御下にある転写ネットワークを解明する。
植物は側根を形成することで地下に根を広げている。シロイヌナズナにおいては、根の中心柱の一番外側の細胞層である内鞘細胞層のうち、道管側に位置する細胞である道管側内鞘細胞(Xylem pole pericycle cell: XPP細胞)のみが側根形成開始能力を持っており、XPP細胞は自発的に発生するオーキシンピークに応答した不等分裂（formative cell division / asymmetric cell division）を経て直接側根メリステムを形成する。XPPのみが持つ側根形成コンピテンスがどのように与えられているのかを解明することが本研究の大きな目的である。全身的に強制発現させた時に、本来の内鞘細胞の位置以外の細胞にも内鞘細胞の性質を与えることができる遺伝子 (PERICYCLE FACTOR TYPE A:PFA) 群を見出した。PFA遺伝子を過剰発現すると、通常は内鞘細胞のみが持つオーキシンに応答した細胞分裂能を内鞘細胞以外も持つようになり、また、内鞘細胞特異的に発現するマーカー遺伝子が異所的に発現する。PFAsは、別クレードに属するbHLH転写因子であるPFBsと複合体を作って働いていることも見出しており、PFAもPFBもその機能を機能抑制すると内鞘細胞のアイデンティティーが失われる。PFA/PFBによって発現が支配されている遺伝子の機能解析を行った。その中には、側根原基形成に関わる遺伝子が含まれているが、内鞘細胞で特異的に発現し、側根原基を抑制する新規遺伝子も見出している。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2022 2021 2020 Other
All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 4 results, Open Access: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results, Invited: 4 results) Remarks (2 results)
Plant Biotechnology
Volume: 39 Issue: 1 Pages: 29-36
10.5511/plantbiotechnology.21.1202a
130008161264
Nature Plants
Volume: 8 Issue: 7 Pages: 817-827
10.1038/s41477-022-01176-0
Plant Cell Physiology
Volume: 63 Issue: 8 Pages: 1130-1139
10.1093/pcp/pcac089
Volume: 7 Issue: 5 Pages: 633-643
10.1038/s41477-021-00919-9
https://kakimoto0.wixsite.com/kakimoto-lab
https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210519_1
