2011 Fiscal Year Annual Research Report
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23870012
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
塚越 啓央 名古屋大学, 高等研究院(農), 特任助教 (30594056)
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| Keywords | 転写制御 / 細胞機能転換 / 活性酸素 / 発生発達 / 根端成長 |
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| Research Abstract |
植物バイオマスの安定供給の為には、植物のサイズ決定機構の分子メカニズムを明らかにすることが重要である。根のサイズ決定に重要な根端における細胞分裂から細胞伸長への機能転換機構には活性酸素種(ROS)が働いている。これまでにUPB1と名付けた転写因子がROSのホメオスタシスを調節し,根端の細胞機能転換を制御していることを示している。本年度はROSと細胞分裂の関わりを中心に解析を行った。
G2/M期マーカー遺伝子CylinB1;1-GFPレポーターを用い,過酸化水素(H_2O_2)によってレポーターの発現が低下することが分かった。またDNA合成を可視化可能なEdU染色から、H_2O_2はG1/S期への進行も抑制することがわかった。更にq-PCRを用いた発現解析からも、細胞周期の進行に関わるいくつかの遺伝子発現もH_2O_2によって抑制されていた。特に細胞周期の進行を制御しているいくつかの重要な転写因子遺伝子の発現が抑制されていた。H_2O_2の代謝酵素であるカタラーゼ2(cat2突然変異株を用いた解析から、CAT2はH_2O_2処理下で正常な根の発達に重要であることが明らかになった。以上のことからROSは細胞周期全体の遺伝子発現に影響を与え細胞周期の進行を抑制し、ROSストレス条件下でのメリステム活性にはCAT2が重要な役割を果たしていることがわかった。現在、この研究成果を論文にまとめている。
また、研究課題であるペルオキシダーゼのUPB1意外の制御因子に関しては、ALBA4遺伝子破壊株や過剰発現株等の形質転換体リソースの整備を進めた。本年度はこれらの植物体を用い,ALBAがペルオキシダーゼの発現に与える影響並びに,細胞機能転換に関わる役割を分子遺伝学的解析により明らかにして行く。
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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
当初の研究計画である活性酸素の細胞周期への関わりについて論文としてまとめられるデータを得ることができた。また、ALBA遺伝子の機能解析に関して、形質転換体や遺伝子破壊株取得等時間のかかるリソースの準備を完了し、詳細な解析を今年度に行うことが可能になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
活性酸素による細胞周期関連遺伝子の発現制御機構に関する論文を投稿する。Alba遺伝子の機能解析においては、平成23年度までに作成した、過剰発現株、二重変異株、プロモーターレポーターラインを用い,Albaタンパク質の細胞内局在や,ALBAタンパク質のペルオキシダーゼ遺伝子の発現に与える影響を詳細に解析する。これらから得られた結果を論文としてまとめる。
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[Journal Article] Cell identity regulators link development and stress responses in the Arabidopsis root2011
Author(s)
Lyer-Pscuzzi, AS., Jackson, T., Cui, H., Petricka, JJ., Busch, W., Tsukagoshi, H., Benfey, PN.
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Journal Title
Developmental cell
Volume: 21
Pages: 770-782
DOI
Peer Reviewed
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