2021 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality |
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| Project/Area Number |
17H06474
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山口 信次郎 京都大学, 化学研究所, 教授 (10332298)
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2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 植物幹細胞 / トランスクリプトーム解析 / ヒメツリガネゴケ / シロイヌナズナ / オーキシン / サイトカイニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、腋芽幹細胞の新生のタイミングを制御する低分子シグナル(CYP78Aシグナル)の単離・同定を目指した。また、当研究領域全体で検証する作業仮説と関連して、「オーキシンと幹細胞新生との関係性」についても追究した。さらに、腋芽幹細胞の活性調節に関与するストリゴラクトンの生合成やジベレリンの不活性化に関する新たな知見を得た。
(1) 前年度までにシロイヌナズナのcyp78a二重変異体の茎頂部において、野生型と比較して発現量が大きく変化している遺伝子をトランスクリプトーム解析により明らかにした。これらの遺伝子をマーカー遺伝子として、発現量を野生型に回復させる物質をヒメツリガネゴケ原糸体（CYP78A過剰発現体）の抽出物中から探索した。まず、抽出物を溶媒分画により分画したところ、両性物質や高極性物質が含まれると予想される画分に、マーカー遺伝子の発現量を野生型に回復させる活性が検出された。この画分をイオン交換カラムで精製したところ、特定の画分に活性が検出された。以上の結果から、マーカー遺伝子の発現を指標にCYP78シグナルを精製することが有効であることが示された。
(2) ヒメツリガネゴケcyp78a二重変異体の原糸体においては内生のオーキシン（インドール酢酸）含量が高まっていること、またCYP78A過剰発現体においては培地中のオーキシン含量が高まっていることが示された。以上の結果は、CYP78シグナルがオーキシンの分布を変化させることを示唆している。一方、cyp78a二重変異体においては原糸体の枝分かれが減少し、CYP78A過剰変異体では逆に原糸体の枝分かれが促進されていることが明らかになった。原糸体の枝分かれは、オーキシンによって負に制御されることが示されていることから、これらの結果はオーキシンシグナルの低下が幹細胞新生に寄与していることを支持している。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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