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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Study of a peptide signal that promotes branching in Marchantia polymorpha

Research Project

Project/Area Number 19K06727
Research InstitutionGakushuin University

Principal Investigator

平川 有宇樹  学習院大学, 理学部, 助教 (60736669)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords分裂組織 / CLEペプチド / ゼニゴケ / 受容体
Outline of Annual Research Achievements

植物体の頂端に存在する分裂組織は幹細胞を維持し、植物体の成長の源となっている。ゼニゴケにおいて、MpCLE2ペプチドホルモンは頂端分裂組織内の幹細胞活性を正に制御する。本研究の目的はその作用機序を調べることであった。
1.植物体の透明化処理によって分裂組織を観察した結果、MpCLE2異所発現株では幹細胞領域の細胞数が増加することが明らかになった(Hirakawa et al. 2020)。
2.MpCLE2の作用について、オーキシンの関与を調べた。オーキシン合成阻害剤であるYucasinとL-Kynurenineは、MpCLE2ペプチドに類似した分裂組織拡大の活性を示した。しかし、MpYUC2p:GUSマーカー領域は拡大せず、MpCLE2の作用とは異なる仕組みであると示唆された。
3.MpCLE2の受容体として、既知のMpCLV1に加え、共受容体の候補としてMpCIKを見出し、機能解析をおこなった。MpCIKノックアウト株は、MpCLV1ノックアウト株と同様にMpCLE2ペプチド非感受性を示した。生化学実験により、MpCLV1とMpCIKの弱いタンパク質間相互作用を検出した(Takahashi et al. 2021)。
4.MpCLE2シグナルの標的遺伝子を探索するため、MpCLE2異所発現株の分裂組織周辺からRNAを抽出し、トランスクリプトーム解析をおこなった。野生株および受容体ノックアウト株の比較によって得られた発現変動遺伝子群から、特にMpCLE2によって発現が著しく低下した転写因子をJIN遺伝子と名付けた。JINはMpCLE2とは反対に分裂組織の拡大を抑制する活性を持っており、JINがMpCLE2経路の制御因子の1つであることが示唆された。

  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Monash University(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      Monash University
  • [Journal Article] An Evolutionarily Conserved Coreceptor Gene Is Essential for CLAVATA Signaling in Marchantia polymorpha2021

    • Author(s)
      Takahashi Go、Betsuyaku Shigeyuki、Okuzumi Natsuki、Kiyosue Tomohiro、Hirakawa Yuki
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 12 Pages: 657548

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.657548

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CLAVATA3, a plant peptide controlling stem cell fate in the meristem2021

    • Author(s)
      Hirakawa Yuki
    • Journal Title

      Peptides

      Volume: 142 Pages: 170579~170579

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2021.170579

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ゼニゴケ幹細胞領域におけるMpCLE2シグナル下流因子の探索と解析2022

    • Author(s)
      高橋 剛、清末 知宏、平川 有宇樹
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] A hypothesis on the evolution of meristem zonation by CLE gene duplication2022

    • Author(s)
      Hirakawa Yuki
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] 植物幹細胞活性の促進因子としてのCLEペプチドの役割2021

    • Author(s)
      平川 有宇樹
    • Organizer
      第7回幹細胞研究会
    • Invited
  • [Presentation] CLE peptide as a positive regulator of plant stem cell identity2021

    • Author(s)
      Hirakawa Yuki
    • Organizer
      3rd webinar of the IRN France-Japan Frontiers in Plant Biology on “Development and Adaptation”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゼニゴケの頂端分裂組織活性を調節するMpCLE2シグナル下流因子の探索と解析2021

    • Author(s)
      髙橋 剛、清末 知宏、平川 有宇樹
    • Organizer
      第85回日本植物学会大会
  • [Presentation] ゼニゴケの杯状体形成におけるCLAVATAとRPK2の遺伝学的相互作用の解析2021

    • Author(s)
      田中 陽夏、奥墨 夏生、清末 知宏、平川 有宇樹
    • Organizer
      第85回日本植物学会大会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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