2015 Fiscal Year Annual Research Report
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14J08452
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
平川 有宇樹 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | CLEペプチド / ゼニゴケ / シロイヌナズナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞間シグナル分子のモデルとして、ペプチドホルモン前駆体をコードするCLE遺伝子の解析を行った。ゼニゴケには2つのCLE遺伝子が存在するが、どちらの遺伝子の過剰発現株においても植物体の成長に対して阻害的な効果が見られた。CLEペプチドの投与によってもこれと類似した活性が見られた。
今回、MpCLE2-MpCLV1経路に加え、MpCLE1の解析を行った。MpCLE1変異体では器官サイズの増大が見られたことから、MpCLE1が内在的に植物体の成長を抑制する因子であることが示唆された。遺伝学的な解析によりMpCLE1はMpTDRを介して働くことが示唆された。これにより、陸上植物の基部で分岐したゼニゴケとシロイヌナズナのどちらにおいても、2種類のCLEペプチドシグナルが独立に存在することが示唆された。したがって、このような使い分けは陸上植物の共通祖先において起こったと考えられる。しかし、陸上植物の姉妹群である藻類にはCLEペプチドおよび受容体がともに存在しないことから、CLEペプチドの共通祖先種がどのようなものであるかを理解するのは困難であることがわかった。
次に、天然に存在するCLE群の配列を組み替えた人工的なペプチドを多数作成し、その生物活性を調べる実験を行った。その結果、驚くべきことにAtCLV3およびAtCLE41の双方の活性を示す人工CLEペプチドをシロイヌナズナにおいて見出した。遺伝学的な解析を行った結果、このペプチドは二つの受容体シグナル経路を活性化することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では遺伝的冗長性の低いゼニゴケにおいて新規の情報因子やその分子機構を明らかにすることを目的としていたが、そのような研究に加え、シロイヌナズナに存在する高い遺伝的多様性を利用した研究へと新たな展開が見られつつあり、今後この部分を追究することがより重要であると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
CLEは不定成長制御に関与する可能性があるので、葉状体からの再生に対する影響を調べることで、その生物活性を調べる。さらに、昨年度化学合成したペプチド群を利用し、ゼニゴケのCLEシグナル系の特異性を分子レベルで明らかにする。
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[Journal Article] Auxin Produced by the Indole-3-Pyruvic Acid Pathway Regulates Development and Gemmae Dormancy in the Liverwort Marchantia polymorpha.2015
Author(s)
Eklund, D.M., Ishizaki, K., Flores-Sandoval, E., Kikuchi, S., Takebayashi, Y., Tsukamoto, S., Hirakawa, Y., Nonomura, M., Kato, H., Kouno, M., Bhalerao, R.P., Lagercrantz, U., Kasahara, H., Kohchi, T. and Bowman, J.L.
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Journal Title
Plant Cell
Volume: 27
Pages: 1650-1669
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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