Analysis of ancestral roles of a plant-specific GSK3-BES1 signaling module

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21189
• Project/Area Number (Other): 18H06065 (2018)
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund (2019); Single-year Grants (2018)
• Review Section: 0702:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Furuya Tomoyuki 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (10827356)
• Project Period (FY): 2018-08-24 – 2020-03-31
• Keywords: シグナル伝達 / ゼニゴケ / 発生 / 形態形成 / 植物進化

Outline of Final Research Achievements

The GSK3-BES1 signaling module acts in various developmental processes such as vascular cell differentiation and brassinosteroid response in flowing plants. Although GSK3s and BES1/BZR1 homologs are widely conserved at least in the land plant lineage, the ancestral function and role of the GSK3-BES1 module are still unknown. Then, I analyzed the GSK3-BES1 module using a basal land plant, Marchantia polymorpha. Both MpGSK3 knock-out lines and MpBES1 over expressing lines showed similar defect in thallus differentiation, suggesting that the GSK3-BES1 module in M. polymorpha may contribute thallus differentiation.

Free Research Field

植物発生学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物の発生、環境応答で様々なシグナル伝達経路において機能するGSK3-BES1シグナリングモジュールがどのように獲得されてきたのかを探るために、基部陸上植物であるゼニゴケにおけるこのモジュールの解析を行った。結果としてゼニゴケにおいても、このシグナリングモジュールが発生に寄与する重要な役割を持つことが示唆された。この結果はこのシグナリングモジュールの役割や機能をシンプルに理解することにつながるとともに、今後、さらに多岐にわたるシグナル伝達経路の解析に寄与することが予想される。