Elucidation of the molecular mechanism of division plane control in land plants

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21183
• Project/Area Number (Other): 18H06058 (2018)
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund (2019); Single-year Grants (2018)
• Review Section: 0701:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: Kosetsu Ken 基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, NIBBリサーチフェロー (20821482)
• Project Period (FY): 2018-08-24 – 2020-03-31
• Keywords: 植物発生学 / 細胞分裂面制御 / フラグモプラスト

Outline of Final Research Achievements

In animals and plants, the control of the division plane is essential for the normal development. In plants, it has been considered that they have a unique mechanism controlling the division plane compared to that of animals. In this research, I focused on the relationship between specific lipids and cytoskeleton, and Aurora kinase which is required for the cell division. From biochemical and genetical analysis, a novel protein, which is required for the cell division plane determination, was identified. And this protein can bind both Aurora kinase and PP2A phosphatase.These results might indicate that the novel protein determines the cell division plane by controlling the activity between Aurora kinase and PP2A phosphatase.

Free Research Field

植物発生学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

動植物の発生過程において、細胞分裂面の制御は器官形成に必須である。動物において、紡錘体軸を制御するタンパク質が複数同定されており、これらのタンパク質が星状体微小管に結合することで、紡錘体軸が制御され細胞分裂方向が決定される。一方、陸上植物においては、星状体微小管が観察されないこと、動物の紡錘体軸を制御する遺伝子が保存されていないことから、動物とは異なる細胞分裂面制御機構が存在すると考えられる。本研究において、基部陸上植物であるヒメツリガネゴケを用いて、細胞分裂面制御に必要な遺伝子を同定できた。この結果は、陸上植物全般に保存される細胞分裂面制御機構の一端を明らかにできる可能性を示している。