研究課題
挑戦的研究(萌芽)
多細胞生物は複雑な構造をもつが、それら全ては単一細胞である受精卵から発生する。しかし植物では、受精卵の内部でどのような変化が起こるのかや、それを制御する因子など、いまだ全く分かっていない。その理由としては、これまで生きた受精卵を観察できる手法が存在しなかったことと、重要な機能を担う遺伝子の欠損株が得られにくいことが挙げられる。そこで本研究では、まず、研究代表者が開発した受精卵のライブイメージング技術を用いて、受精卵の内部動態を精緻に観察する。加えて、このライブイメージング法と化合物スクリーニングを組み合わせることで、従来法では見出し得なかった鍵因子を網羅的に同定する。
受精卵の極性化と不等分裂は、個体発生の原点である。しかし植物では、受精卵内部でどのような因子が、どのような現象を制御するのか、ほとんど分かっていなかった。そんななか、本研究において、シロイヌナズナを用いて網羅的なライブイメージングを行った結果、巨大なオルガネラである液胞が、受精卵の不等分裂の制御に必須であることを発見した（Matsumoto et. al., 2021）。また、化合物スクリーニングの結果としても、植物細胞の分裂におけるさまざまな制御点を阻害する新規の薬剤を複数見出した（論文執筆中）。
研究代表者らは、植物の受精卵が極性化する動態をリアルタイムで観察することに成功した。さらに、細胞内にある液胞のダイナミックな動きや制御が、受精卵の不等分裂だけでなく、その後の形作りにも必須であることも突き止めた。ほとんどの植物において、受精卵は大きな液胞を持つことから、本研究が明らかにした仕組みは、植物に共通した普遍的な機構であると期待される。また、化合物スクリーニングで得られた阻害剤は、多くの植物種に働くことも判明したので、農業技術への応用など、さまざまな分野への展開が期待できる。
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すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件、 招待講演 7件) 備考 (4件)
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