2019 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 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (50579290)
藤本 仰一 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (60334306)
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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］las二重変異体と野生型の三次元セグメンテーションを行うと、in vitro胚では、セグメント細胞から内細胞ができる細胞分裂は面積極小だった。頂端幹細胞が異方性成長する条件で、面積最小面で分裂させるとin vitro胚と似た形態ができた。葉頂端幹細胞から切り出されたセグメントの初期の分裂は面積極小だった。In vitro胚で野生型とlas欠失変異体で細胞分裂速度の違いは継続観察が困難で失敗した。IR-LEGOによるLAS誘導を行ったが、細胞単位での発現誘導ができなかった。R2D2センサーラインを作成した。LASがYUC5を正に制御し、オーキシン分布が変化するらしいことがわかった。GH3とR2D2オーキシンセンサーラインでin vitro胚では内外細胞に分裂した後、外側細胞の方が内側細胞よりオーキシン量が高かった。幹細胞化時にオーキシン活性変化が起きた。PGP19Cが局在した場所で局所的に細胞伸長がおきていた。微小管マイナス端マーカーは明瞭な局在を示さず、微小管全長を高分解能撮影する高輝度GFPチューブリン発現細胞を作製した。プロモータとリンカーを最適化し細胞形状に異常なくGFPチューブリンを安定に高発現する細胞を得た。細胞の縦横比の異なるBY2株で細胞核と微小管の2重標識株を得た。
［研究2］SHRは細胞間移動しなかった。shr二重欠失変異体と野生型で微小管関連因子が発現変動するも、細胞分裂頻度差は検出できなかった。LASがSHRを負、SCRが正に制御していた。
［研究3］mCitrin-チューブリン株を核を標識して分裂を調べたが、細胞周期が停止しリング形成が見られなかった。ヒストン-mCitrineを導入したヒメミカヅキモで、遠心核移動を試みたが生きた細胞で核を動かすことができなかった。オーキシン合成酵素YUC5、輸送体の時空間パターンは、被子植物と異なっていた。
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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
いくつかの実験が想定外にうまくいかなかったが、代替実験、代替ラインを用いることで克服できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
SHR、LASが最小分裂面形成を制御しているかどうかを明確に示し論文化する。局所細胞伸長を引き起こし、細胞分裂面形成を制御する新因子ABCB14の機能解析を完成し論文化する。
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[Presentation] STEMIN1 transcription factor induces stem cell formation with local histone modifications in the moss Physcomitrella patens.2019
Author(s)
Morishita, M., Ishikawa, M., Nishiyama, T., Shigenobu, S., Tamada, Y., and Hasebe, M.
Organizer
International Symposium: Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality, Sendai
Int'l Joint Research
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[Presentation] Role of histone H3.3 chaperone HIRA in cellular memory of Physcomitrella patens2019
Author(s)
Tamada, Y., Cheng, C., Kabeya, Y., Hasebe, M.
Organizer
Frontiers in plant environmental response research: local signaling, long-distance communication and memory for developmental plasticity, Nagoya, Japan
Int'l Joint Research
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