2021 Fiscal Year Annual Research Report
Control mechanisms for the nuclear cycle-dependent processes in cortical division zone establishment
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19K06743
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
峰雪 芳宣 兵庫県立大学, 理学研究科, 客員研究員(研究員) (30219703)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉置 大介 富山大学, 学術研究部理学系, 助教 (20793053)
中井 朋則 兵庫県立大学, 理学研究科, 助教 (60347531)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 分裂準備帯 / 微小管 / PPB / cdk / actin / 核・細胞質相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の細胞分裂面挿入位置決定には分裂準備帯（preprophase band, PPB）と呼ばれる微小管が帯状に細胞表層に並ぶ構造が重要な役割をしている。PPBはG2期に幅の広い微小管帯として出現する。この微小管帯は徐々に狭くなり、表層細胞分裂面挿入予定域（cortical division zone, CDZ）と呼ばれる、細胞分裂の最後で細胞板の端が接合する幅数マイクロメートルの細胞膜ドメインが完成する。本研究では、PPBの微小管帯が狭くなる過程に核からどの様なシグナルが関与するのか、またこの時期の微小管の束化にアクチン繊維がどの様に関与しているのかを明らかにすることを目的として研究を行った。
まず、核からのシグナルの候補として、CDK/cyclinに注目して研究を行い、昨年度までにタマネギのRNA-seqのデータ解析などから、タマネギ根端分裂組織では、今まで研究してきたCDKA1;1（Accdc２）以外にCDKB1;1が候補として出て来た。そこでタマネギCDKB1;1に特異的な抗体を作製し、その細胞内分布を調べた。その結果CDKB1;1もPPBに局在することが示唆された。また、昨年度末に研究代表者の研究室にあったライブイメージング用の顕微鏡システムを富山大に移転し、タバコ培養細胞のPPB形成過程の微小管とアクチンのライブイメージングを行った。その結果、PPB形成過程は微小管帯の幅が急速に減少する過程と，それ以降の緩やかに減少する過程の2つの過程に分かれることがわかった。アクチン繊維は、明確なアクチン排除領域が形成される以前から、PPBの両端に高密度に局在する。この高密度に局在するアクチン繊維を阻害剤で除くとPPB幅が増加することから、この高密度なアクチン繊維の局在がPPB端での微小管帯拡散を防ぐのに寄与している可能性が考えられた。
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