2021 Fiscal Year Annual Research Report
Research for novel regulation mechanism of plant stem cell maintenance, focusing on interaction between stem cell and differentiating cell in moss meristem
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20J20812
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
秦 有輝 東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 植物幹細胞 / ヒメツリガネゴケ / 発生進化 / メリステム / 非対称分裂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに、ヒメツリガネゴケのTAWAWA1オーソログPpTAW1~4のC末端側にYFPをノックインしたマーカーラインの解析から、PpTAW1~4はいずれもヒメツリガネゴケ のメリステム幹細胞では発現しておらず、特にPpTAW2は幹細胞特異的に発現していないことが明らかになった。さらに、相同組換えによるPpTAW1~4の四重機能欠 失変異体、PpTAW2過剰発現体、転写抑制ドメインSRDX融合型PpTAW2過剰発現体による機能解析からは、PpTAW1~4は細胞の分化を促進する因子であることを示唆する結果が得られている。過剰発現体のRNAseq解析からは、PpTAW2が幹細胞形成の促進因子であるサイトカイニンの応答性因子の発現を抑制することがわかり、上記の仮説を支持する結果が得られた。さらに、サイトカイニンによりPpTAW2の発言が抑制されることもわかった。以上の事実から、幹細胞が分裂するとPpTAW2が分化する細胞側のみで発現し、細胞分化を促進することで、単一幹細胞の非対称な運命決定に寄与していると同時に、その発現制御にはサイトカイニンシグナルが関与している可能性が示唆された。今後はこのモデルをさらに検証して論文をまとめると同時に、前年度までに整備を終えた単一核RNAseq解析の実験系を用いて幹細胞と分化細胞の遺伝子発言における非対称性を網羅的に明らかにする予定である。
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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
PpTAWの機能に関してはこれまでに明らかにしたことを論文にまとめ、投稿準備中である。また前年度までに単一核RNAseqの実験系の整備を完了し、現在実験を実施中である。今年度中に幹細胞特異的遺伝子の同定を目指し、PpTAW2の下流因子との関連性を考察する。
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| Strategy for Future Research Activity |
PpTAWの機能解析に関してはこれまで得られた結果をまとめ、論文を投稿する。また、単一核RNAseqの実験およびデータ解析を継続して行い、頂端細胞特異的遺伝子の候補を同定する。これらに対し、プロモーターGFPにより発現を確認し、頂端細胞マーカー遺伝子を同定する。
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