2018 Fiscal Year Annual Research Report
Spatiotemporal regulation of cell division axis as a grand plan of plant developmental evolution
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16H06378
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
長谷部 光泰 基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 教授 (40237996)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村田 隆 基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 准教授 (00242024)
石川 雅樹 基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 助教 (00586894)
望月 敦史 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (10304726)
関本 弘之 日本女子大学, 理学部, 教授 (20281652)
小藤 累美子 金沢大学, 生命理工学系, 助教 (40324066)
玉田 洋介 基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 助教 (50579290)
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| Project Period (FY) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| Keywords | 細胞分裂軸 / 発生進化 / ヒメツリガネゴケ / ミカヅキモ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
［研究１］１－１）野生型、las1 las2二重欠失変異体について、４器官の固定サンプルを用いて細胞セグメンテーションを行い、細胞分裂面制御は分裂面の面積を最小にするような基本法則に従っている可能性があることがわかった。las1 las2二重欠失変異体では細胞体積が大きくなっていた。1－2）RNA-seqの結果、4器官で共通に変化している遺伝子で細胞分裂軸形成に関わるものは見つからなかった。1－3）LAS誘導時にin vitro胚と葉原基で分裂速度を調べたところ、分裂速度が上昇している可能性が高いことがわかった。1－4）オーキシン排出タンパク質が細胞分裂軸決定に関わっている可能性が高いことがわかった。［研究2］2－1）SHRは細胞間を移動しないことがわかった。2－2）SCRがSHRを正にLASがSHRを負に細胞特異的に制御していることがわかった。［研究3－1］オーキシン合成酵素遺伝子、輸送体遺伝子末端に蛍光タンパク質遺伝子を挿入し発現解析を行っている。また、GH3オーキシン応答性プロモーターを用いて細胞レベルでのオーキシン分布を調べている。［研究3－2］ミカヅキモでチューブリンー蛍光タンパク質融合タンパク質を発現する形質転換体を作製し、微小管観察に成功した。［研究3－3］タバコBY2を用いて高解像度顕微鏡によって表層微小管形成時の微小管動態観察に成功した。［研究3－4］in vitro胚での細胞壁と核の同時染色をいろいろな試薬を用いて試みたが成功せず、さらに継続実験をしている。［研究3－5］in vitro胚と葉の頂端幹細胞で微小管とアクチンの動態を観察し、in vitro胚で微小管雲ができることが分裂軸形成の初期過程であることがわかった。アクチンについては解析が難航している。細胞膜脂質については分裂軸との関連は見つからなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初は微小管結合タンパク質などの微小管制御因子が得られると予想していたが、オーキシン輸送体という従来の細胞分裂制御因子とは異なった機構で細胞分裂軸を制御する因子が見つかった点は、想定外であり、予定以上の成果が上がったと自己評価している。さらに、ヒメミカヅキモの前期前微小管束の発見は、従来の陸上植物進化の常識を覆す発見であり、予定以上の成果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画に沿うが、新しい発見に応じて臨機応変に研究計画を修正し、当初目的を達成する。
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Research Products
(5 results)
