ヒメツリガネゴケを用いた細胞の極性形成および不等分裂に関わる遺伝子の単離と解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14740446
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 藤田 知道 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (50322631)
• Keywords: 不等分裂 / 細胞極性 / プロトプラスト / 再生 / GFP / RNA干渉 / 完全長cDNA / 過剰発現

Research Abstract

完全長cDNAの一過的過剰発現により、偏光下におけるプロトプラストの極性形成や不等分裂に異常をもたらす原因遺伝子群を同定する。
(1)本年度新たに完全長cDNA約1000種類の一過的過剰発現によるプロトプラスト再生異常のスクリーニングを行い、細胞極性や不等分裂に関わる遺伝子群の一次候補を同定した。
(2)これまでのスクリーニングで得られた一次候補クローンにおいて、表現型の再現性を確認し、不等分裂が等分裂になるもの、不等分裂がおこらず等方位的に細胞が巨大化するものなど細胞極性形成や不等分裂異常に関わると考えられる原因遺伝子を最終的に57種類に絞ることができた。これらcDNAの全長の塩基配列を決定し相同性検索やドメイン解析を行った結果、10種類が既知の極性因子や不等分裂因子と類似していることがわかった。また、機能未知の遺伝子、どの遺伝子とも類似性を示さなかったものも含まれていた。
(3)極性形成や不等分裂は、その過程に関わっている蛋白質自体の極性分布がその作用発現に必須である例が知られている。得られた候補遺伝子とGFP (Green Fluorescence Protein)の融合遺伝子を作成し、プロトプラストで一過的に過剰発現させることにより、融合蛋白質の細胞内局在を調べた。いくつかにおいて原糸体基部に局在するものなどを同定した。
(4)RNA干渉により候補遺伝子の機能抑制時における表現型を調べる。そのためのコンストラクト作りを開始した。このコンストラクトでRNA干渉が実際に働くことをヒメツリガネゴケプロトプラスト再生系において確認した。(3)(4)により、候補遺伝子の不等分裂に関わる機能解析を進めていく。

Research Products

• [Publications] Nishiyama, T: "Comparative genomics of Physcomitrella patens gametophytic transcriptome and Arabidopsis thaliana : Implication for land plant evolution."Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 100. 8007-8012 (2003)
• [Publications] Fujita, T: "New Frontiers in Bryology : Physiology, Molecular Biology & Applied Genomics"Kluwer Academic Publishers. (2004)