2018 Fiscal Year Annual Research Report
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16H04806
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
田中 博和 明治大学, 農学部, 専任准教授 (10589922)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | シロイヌナズナ / クチクラ / トランスゴルジ網 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
陸上植物において、クチクラは地上部の器官の最外部に形成され、水分の蒸散や外敵の侵入を制限するバリアとして働いている。本研究では、クチクラの形成に関与する分子機構について、特に空間的制御に注目した解析を進めている。これまでの研究により、クチクラ関連脂質を細胞外に排出する輸送体であると考えられている ABCG11 と GFP との融合タンパク質 (ABCG11-GFP) の局在異常を指標として順遺伝学的変異体スクリーニングを行い、ABCG11-GFP を細胞内に異所的に蓄積する２系統の変異体 (W2243, W2290) を単離している。赤色蛍光タンパク質を用いた BIG2-RFP などのオルガネラマーカーを交配により W2290 系統に導入して ABCG11-GFP との共局在解析を行ったところ、以前に解析した W2243 と同様に、W2290 系統においてもトランスゴルジ網の性質を持つ細胞内区画に ABCG11-GFP が蓄積していることが示唆された。また、水溶性色素を用いた検定法により、これらの変異体がクチクラ形成に少なくとも部分的には異常を示すことを示唆する結果を得た。また、ABCG11のアミノ酸配列において細胞内輸送に関わるモチーフを推定し、変異導入を行い表皮細胞に発現させて蛍光シグナルの分布を解析した。その結果、ABCG11のチロシンモチーフ類似配列に変異を導入することで、局在異常が引き起こされることが示唆された。さらに、 abcg11 変異体を用いた相補実験により、チロシンモチーフ様配列は ABCG11 が正常に機能するために必要であることも示唆された。
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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
２つの変異体において、トランスゴルジ網の特徴を持つ区画に ABCG11 が蓄積していることがわかり、さらに変異体がクチクラ形成の異常も示すことから、生物学的重要性が示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
受容体型キナーゼ ALE2 とホモログ との多重変異体を作成し、表皮の極性や ABCG11 の局在の解析を行う。さらに、チロシンモチーフと関連のある膜交通因子の機能を阻害した場合の ABCG11 の局在やクチクラ形成に対する影響を調べ、ABCG11 の細胞膜局在の制御についての理解を深める予定である。また、W2243 と W2290 系統の表現型の原因となっている遺伝子の候補を変異体に導入し、原因遺伝子を特定するとともに、特性の異なるプロモーターを用いて原因遺伝子がどの組織で働く必要があるのかを明らかにする予定である。
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