2019 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on the mechanism of gene expression that contributes to stem cell differentiation and homeostasis
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16K07396
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
槻木 竜二 京都大学, 理学研究科, 助教 (50303805)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 植物幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
幹細胞らしさの維持についての研究は多いが、幹細胞らしさの抑制に着目した研究はほとんどない。植物の幹細胞らしさの抑制に関わる遺伝子としてVAHとEVAHを見出している。
１）VAHが、茎頂領域においてだけでなく、根端分裂組織や維管束幹細胞組織において、幹細胞らしさの抑制に貢献していることを見いだした。
２）VAHと共に働くENHANCER OF VAH（EVAH）遺伝子を同定している。VAHとEVAH両方の遺伝子の機能が損なわれたvah evah二重変異体では、茎頂分裂組織領域の拡大が観察される。VAH/EVAHは、CLV3の経路とは別の仕組みで茎頂領域の幹細胞に負の影響を与えることを見いだした。本研究から、VAH/EVAHは、新規な幹細胞ブレーキとして働くことを提唱している。
３）ショ糖が幹細胞らしさに正の影響があることを見いだしている。ショ糖はWUSの発現上昇を誘導する。更に、ショ糖は植物の成長を促進するが、そのような条件で、VAHは幹細胞らしさを抑えるブレーキとしての役割が増すことを見いだしている。ショ糖により、VAHの発現が増加することも見いだした。ショ糖は、幹細胞らしさに正の影響を与えるが、同時にVAHの発現を誘導して、幹細胞ブレーキを用意し、幹細胞らしさの調節を行なっていると考えられる。
４）VAHの生化学的解析等のための実験系の確立を行った。芽生え等の植物では、VAHが働く幹細胞領域が非常に限られており、生化学的解析には材料について工夫が必要であった。その打開策として、組織培養を用いた系を確立した。
５）VAHタンパク質を分子生化学的に解析し、同タンパク質と相互作用する因子を複数同定している。VAHは他のタンパク質と複合体を形成し機能していることが示唆された。また、vah変異体の表現型を分子生化学的に解析し、RNA ポリメラーゼ IIに表現型があることを見出した。
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