Exploring New Functions of Arabinogalactan Protein in Plants Through Glycosyltransferase Mutant Analysis.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20653
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0702:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Ohnishi Mari 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (50377793)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2024-03-31
• Keywords: アラビノガラクタンプロテイン / 原形質連絡 / 細胞壁 / 糖転移酵素 / 糖鎖 / 気孔 / シロイヌナズナ

Outline of Final Research Achievements

Arabinogalactan proteins (AGPs), plant-specific proteoglycan families, play crucial roles in the growth and reproductive processes of plants. However, their functional analysis is difficult due to their high molecular number and redundancy. Moreover, their complex structure with extensive glycosylation is essential for their biological functions. In this study, we aimed to elucidate novel functions of AGPs through the phenotypic exploration of triple mutants (hpgt1,2,3) deficient in the first step of AGP glycan modification, mediated by the glycosyltransferase HPGT. As a result, we revealed that AGPs are involved in stomatal patterning, plasmodesmata biogenesis, and cell wall integrity maintenance.

Free Research Field

植物生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、植物にとって重要な機能を持つと考えられているにも関わらず、重複性の高さからこれまで顕在化してこなかったAGPの新規機能探索を、糖鎖修飾酵素HPGTの欠損によりAGP全体の機能を抑制させるという全く新しいアプローチにより行ったものである。その結果、これまでに報告がなかった気孔や原形質連絡の形成に重要な働きをしていることを明らかにすることができた。この新規のアプローチにより、今まで解析が困難であったAGPの更なる解明が進むことが期待される。