The search for the plant-specific autophagy deficient strain using arabidopsis thaliana T-DNA insertion lines.

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K18526
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 井上 悠子 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (40637922)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: オートファジー / シロイヌナズナ

Outline of Annual Research Achievements

オートファジは、細胞内で膜小胞内に隔離した自らの構成成分を液胞やリソソームに運んで分解する機構である。これまでの研究から、その複雑な膜動態は真核生物において多くの点で共通していることが明らかになっている。膜動態を制御しているオートファジー関連タンパク質をコード する遺伝子群(ATGs)は酵母を用いた研究によってすでに明らかにされており、真核生物にホモログがよく保存されていることも分かっている。
私たちはこれまでに、植物を材料としてオートファジーの生理的な意義を解析することを目的として研究を行ってきた。その中で、シロイヌナズナを材料としてATGの ホモログ遺伝子破壊株を用いた解析を行い、シロイヌナズナの根端では栄養条件に関わらず常に一定レベルのオートファジーが起こっていることを明らかにしている。また、オートファジーができない欠損株の発根は野生株より遅れることも分かった。このことから私たちは、栄養条件下において根で起こっているオートファジーは、根の伸長に寄与しているのではないかと考えた。そこでこの表現系を利用して、シロイヌナズナT-DNA挿入株を用いたスクリーニングを行った。さらに、蛍光試薬とタンパク質分解阻害剤を含む培地中で切り取った根端を培養することで、オートファジーの分解産物の蓄積を蛍光顕微鏡下で観察する方法を二次スクリーニングとして用い、選抜した発根の遅い株をさらに培養して根端を顕微鏡下で 観察し、オートファジーを欠損する株の選別を試みた。 これらの解析から新規のオートファジー関連遺伝子を同定することが出来たならば、植物におけるオートファジーの生理的な意義を明 らかにすることができるのではないかと考えた。