2019 Fiscal Year Research-status Report
Study of a peptide signal that promotes branching in Marchantia polymorpha
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19K06727
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| Research Institution | Gakushuin University |
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Principal Investigator |
平川 有宇樹 学習院大学, 理学部, 助教 (60736669)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ゼニゴケ / CLEペプチド / 受容体 / オーキシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゼニゴケ分裂組織中の細胞マーカーとしてMpYUC2p:3xCitrineを検討したが、育成4日目の無性芽においてCitrine蛍光は分裂組織の広い領域で観察され、MpYUC2p:GUSの染色領域と比べると特異性が低かった。これはタンパク質翻訳後の原形質連絡を介した細胞間移行による可能性もあるが、タンパク質サイズを考慮すればむしろタンパク質の分解や安定性に問題があると考えられる。続いてMpYUC2p:Citrine-NLSにMpCYCB;1のdestruction-boxを付加したコンストラクトを作成し、組換え体を作出した。destruction-boxを付加することでシグナルのある細胞は減少したが、分裂組織内部の広い領域に点在しており、特定の細胞種を標識するには適当でなかった。
次に、分裂組織内の組織構造をClearSee法で観察した。MpCLE2異所発現株では育成2日目の無性芽において分裂組織中の頂端細胞様の細胞群が顕著に増加していた。他の結果とあわせて、MpCLE2シグナルはこの細胞群を増加させるよう働くことで分枝の進行を促していると考えられる。
MpCLE2の作用へのオーキシンの関与を調べる為、オーキシン合成阻害剤であるYucasinとL-Kynurenineの効果を観察したところ、育成2日目の無性芽において湾入部の拡大が見られ、MpCLE2の効果に類似していた。しかしながら、MpYUC2p:GUSマーカーを用いた観察では発現領域が拡大せず、MpCLE2とは異なる作用であることが示唆された。オーキシン合成阻害剤を与えて育成を継続すると植物体全体が小さくなったことから、分裂組織の活性との関連がうかがわれる。また、MpCLE2ペプチドとオーキシン合成阻害剤を同時に与えた実験では相加的な効果が見られ、両者は独立の作用であることが支持された。
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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
特異性の高い細胞マーカーは得られなかったものの、組織の深部観察により細胞形態が観察でき、観察対象についておおよその枠組みを作ることができた。遺伝子発現の解析についてはRNA抽出方法の検討が済み、解析へと進む段階である。さらに受容機構の解析に用いる組換え体がおおよそ得られたため、全体としておおむね順調に進んでいると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
組織の深部観察を進め、主に細胞形態を指標としてMpCLE2ペプチドとオーキシン合成阻害剤との効果の違いを比較する。それぞれの薬剤が分裂組織中の細胞動態にどのように影響を与えるのかを調べた上で、葉状体全体の成長との関連を調べ、MpCLE2とオーキシンのシグナルが生体内でどのような役割を担っているのかを考察する。
遺伝子発現レベルでの解析については、MpCLE2の異所発現株を利用し、分裂組織周辺で発現量の変動する遺伝子を探索する。MpCLE2の受容機構の解析については、いくつかの変異体背景において受容体とCitrineとの融合タンパク質を発現する組換え体が得られつつあるため、これを用いた解析を行う。
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| Causes of Carryover |
物品費および旅費の使用額が想定したよりもやや少なかったことと技術補佐員の採用時期が遅れたために調整を行ったことにより、次年度以降に使用するよう変更した。
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