維管束細胞間相互作用の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13440236
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 福田 裕穂 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10165293)
• Keywords: シロイヌナズナ / ファージディスプレイ / 突然変異体 / ザイロジェン / ヒャクニチソウ / 管状要素分化 / 細胞間相互作用 / ファイトスルフォカイン

Research Abstract

1.シロイヌナズナ突然変異体を用いた解析:
維管束の連続性が異常になるシロイヌナズナ突然変異体(van1-van7)の原因遺伝子の内、VAN3、MAN4遺伝子を同定した。VAN3はsmall Gタンパク質の活性調節に関連する因子とよく似た配列を持ち、VAN4は未知のタンパク質をコードしていた。また、VAN1、VAN5の精密マッピングを行い、まもなく遺伝子の候補が決定されるところまでに至った。VAN4の発現を調べたところ、維管束に強く発現することが明らかとなった。
2.ヒャクニチソウ葉肉細胞からの管状要素分化系を用いた解析:
(1)ファイトスルフォカイン(PSK);管状要素分化誘導因子であるPSKの遺伝子発現を調べたところ、傷害により分化初期に誘導されることが分かった。また、その合成阻害剤を用いた解析から、PSKは木部細胞分化初期の進行に機能することが明らかとなった。
(2)細胞外分泌分化関連因子;新たな細胞間相互作用関連因子を単離するために、昨年度作成した、培地成分に対するファージディスプレイサブトラクション法により作成された抗体ライブラリーから抗体提示率の高いファージをスクリーニングした。それらの抗体を用いて組織染色したところ、維管束の異なる細胞のアポプラストを認識した。
(3)ザイロジェン;管状要素分化の促進因子、ザイロジェンの遺伝子単離に成功した。そのホモログと予想されるシロイヌナズナ遺伝子のノックアウトラインを手に入れた。

Research Products

• [Publications] Ito, J., Fukuda, H.: "ZEN1 is a key enzyme in degradation of nuclear DNA during programmed cell death of tracery elements"Plant Cell. 14. 3201-3211 (2002)
• [Publications] Demura, T., Tashiro, G., Horiguchi, G., Kishimoto, N., Kubo, M., Matsuoka, N., Minami, A., Nagata-Hiwatashi, M., Nakamura, K., Okamura, Y., Sassa, N., Suzuki, S., Yazaki, J., Kikuchi, S., Fukuda, H.: "Visualization by comprehensive microarray analysis of gene expression programs during transdifferentition of mesophyll cells into xylem cells"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99. 15794-15799 (2002)
• [Publications] Kuriyama, H., Fukuda, H.: "Developmental Programmed Cell Death in Plants"Curr Opin Plant Biol. 5. 568-573 (2002)
• [Publications] Ito-Ohashi, K., Demura, T., Fukuda, H.: "Promotion of transcript accumulation of novel Zinnia immature xylem-specific HD-Zip III homeobox genes by brassinosteroids"Plant Cell Physiol.. 43. 1146-1153 (2002)
• [Publications] Nakanomyo, I., Kost, B., Chua, N.-H., Fukuda, H.: "Preferential and asymmetrical accumulation of a Rac small GTPase mRNA in differentiating-xylem cells of Zinnia elegans"Plant Cell Physiol.. (in press). (2002)
• [Publications] Shinohara, N., Fukuda, H.: "Isolation of monoclonal antibodies recognizing rare and dominant epitopes in plant vascular cell walls by phage display subtraction"J. Immunological Methods. 264. 187-194 (2002)
• [Publications] Endo, M., Matsubara, H., Kokubun, T., Masuko, H., Takahata, Y., Tsuchiya, T., Fukuda, H., Demura, T., Watanabe, M.: "The advantages of cDNA microarray as an effective tool for identification of reproductive organ-specific genes in a model legume, Lotus japonicus"FEBS Lett.. 514. 229-237 (2002)
• [Publications] Ohdaira, Y., Kakegawa K., Amino, S., Sugiyama, M., Fukuda, H.: "Activity of cell-wall autolysis associated with differentiation of isolated mesophyll cells of Zinnia elegans into tracheary elements"Planta. 215. 177-184 (2002)
• [Publications] Nishitani, C., Demura, T., Fukuda, H.: "Analysis of the early stages of wound vascular differentiation processes using two molecular marker genes, TED3 and ZeHB3"Plant Cell Physiol.. 43. 79-90 (2002)
• [Publications] 福田裕穂, 出村拓, 松岡 健: "高等植物の形態形成メカニズムの解明を目指して"日本農芸化学会誌. 74(1). 42-44 (2002)
• [Publications] 福田裕穂: "液胞による細胞死の演出"遺伝別刷、細胞のミクロコスモス-進化とゲノムからその素顔に迫る-. 14. 87-95 (2002)
• [Publications] 福田裕穂: "維管束システムの構築"蛋白質核酸酵素増刊、植物の形づくり-遺伝子からみた分子メカニズム. 47(12). 1593-1598 (2002)
• [Publications] 吉良 拡, 福田裕穂: "細胞工学別冊植物細胞工学シリーズ17,「植物オルガネラの分化と多様性」細胞骨格による二次壁パターン形成の制御"秀潤社. 173-178 (2002)