茎頂分裂組織のサイズ調節に関わるCLVシグナル伝達系の解析

• Project Area: Plant regulatory systems that control developmental interactions between meristems and lateral organs
• Project/Area Number: 23012034
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 澤 進一郎 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (00315748)
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000); Fiscal Year 2012: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2011: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
• Keywords: シロイヌナズナ / CLEペプチド / ペプチドホルモン / CLV3 / 次世代シーケンサー / シグナル伝達 / ユビキチンリガーゼ / 分裂組織 / 幹細胞

Research Abstract

1:clv2エンハンサー突然変異体について、次世代シーケンサーを用いた原因遺伝子の単離を行った。その結果、#12-2,#16-1,#16-3について、BAM1遺伝子エキソン内にアミノ酸置換を伴う変異を見いだした。また、タグライン(単独突然変異体)もペプチド耐性を示した。さらに、bam1 rpk2二重突然変異体はbam1やrpk2単独突然変異体よりも、強いペプチド耐性を示したことから、BAM1,CLV2,RPK2は独立に根端分裂組織の維持に関わることが示唆された。また、根端領域においてCLV1は機能していないことが示唆されることから、地上部と地下部で、CLV1,BAM1がそれぞれ使い分けられていることが明らかとなった。BAM1はCLV1と最も相同性が高く、ロイシンリッチリピート・受容体様キナーゼをコードしている。また、BAM1は、CLEペプチドと直接結合することが生化学的実験によって明らかにされている。そのことを考慮すると、BAM1は、根で根端分裂組織の活性を制御するペプチドホルモンの受容体として機能することが考えられた。
2:CLV3ペプチド耐性突然変異体の原因遺伝子として、PUB4を単離した。PUB4はユビキチンリガーゼをコードすることから、CLVシグナル伝達系にはタンパク質分解系が関わることが示唆された。現在PUB4のターゲットは明らかになっていないが、CLEシグナル伝達系の受容体や、CLV3シグナル伝達系を抑制的に支配する蛋白質脱リン酸化酵素などがよい候補として考えられた。

Research Products

• [Journal Article] SNPs of CLAVATA receptors in tomato, in a context of rootknot nematode infection (2012)
  • Author(s): Ejima, C, Uwatoko, T, Ngan, B.T., Honda, H., Shimizu, N., Kiyohara, S., Hamasaki, R., Sawa, S.
  • Journal Title: Nematological Research Volume: (In Press)
  • NAID: 130004510860
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Adaptation and evolution of seed shape on bleeding area in Japanese orchids (2012)
  • Author(s): Shimizu, N., Sawa, Y., Sawa, S.
  • Journal Title: International J.Biol Volume: 4(In Press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CLAVATA3 regulates meristem size in Arabidopsis (2012)
  • Author(s): Sawa, S
  • Journal Title: HANDBOOK OF BIOLOGICALLY ACTIVE PEPTIDES Volume: (In Press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The function of the CLE peptide in plant development and symbiosis (2011)
  • Author(s): Betsuyaku S., Sawa, S., Yamada, M
  • Journal Title: The Arabidopsis Book Volume: 9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tryptophan auxotroph mutants suppress the superroot2 phenotypes, modulating IAA biosynthesis in Arabidopsis (2011)
  • Author(s): Kiyohara, S., Honda, H., Shimizu, N., Ejima, C., Hamasaki, R., Sawa, S
  • Journal Title: Plant Signaling &Behavior Volume: 6 Pages: 1351-1355
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Phalaenopsis variety with floral organs showing C class homeotic transformation and its revertant may enable Phalaenopsis as a potential molecular genetic material (2011)
  • Author(s): Ejima, C., Kobayashi, Y., Honda, H., Shimizu, N., Kiyohara, S., Hamasaki, R., Sawa, S.
  • Journal Title: Gene Genet.Sys Volume: 86 Pages: 93-95
  • NAID: 10029516430
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ムロトムヨウラン(ラン科)を沖縄に記録する (2011)
  • Author(s): 福永裕一、阿部篤志、澤進一郎
  • Journal Title: 分類 Volume: 11 Pages: 151-154
  • NAID: 10030009008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MM31/EIR1 promotes lateral root formation in Arabidopsis (2011)
  • Author(s): Honda, H., Hamasaki, R., Ejima, C., Shimizu, N., Kiyohara, S., Sawa, S.
  • Journal Title: Plant Signaling & Behavior Volume: 6 Pages: 968-973
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RPK2 functions in diverged CLE signaling in plant (2011)
  • Author(s): Sawa, S., Tabata, R.
  • Journal Title: Plant Signaling & Behavior Volume: 6 Pages: 86-88
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diverse roles of CLE peptides in plant development and environmental response (2011)
  • Author(s): Tabata, R, Sawa, S
  • Journal Title: Current Topics in Plant Biology Volume: 12 Pages: 35-40
• [Journal Article] Mitogen-Activated Protein Kinase regulated by the CLAVATA receptors contributes to the shoot apical meristem homeostasis (2011)
  • Author(s): Betsuyaku, S., Takahashi, F., Kinoshita, A., Miwa, H., Shinozaki, K., Fukuda, H., Sawa, S.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol Volume: 52 Pages: 14-29
  • NAID: 10029707603
• [Remarks]
  • URL: http://www.sci.kumamoto-u.ac.jp/~sawa/
• [Remarks]
  • URL: http://www.sci.kumamoto-u.ac.jp/~sawa/