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脂質由来の細胞間シグナルを介した茎頂分裂組織の維持機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21657016
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 植物分子生物・生理学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

梅田 正明  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (80221810)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2010年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2009年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード超長鎖脂肪酸 / 分裂組織 / 細胞分裂 / 植物ホルモン / 器官形成
研究概要

これまでに超長鎖脂肪酸の合成阻害が植物組織内部の細胞分裂を亢進させることが明らかになっていたが、この表現型がクチクラワックスの合成阻害に依るものかどうかは明らかでなかったので、平成22年度は超長鎖脂肪酸合成の阻害剤であるカフェンストロールで野生型シロイヌナズナを処理した際のクチクラ形成について電子顕微鏡を用いて観察した。その結果、低濃度のカフェンストロール処理ではクチクラ層の形成異常が見られないにも関わらず、組織内側の細胞分裂は亢進することが明らかになった。そこで、この細胞分裂の亢進が維管束におけるサイトカイニン合成に由来するかどうかを明らかにするために、ATHB8プロモーターによりサイトカイニンオキシダーゼ(CKX)遺伝子を発現させ、維管束特異的に活性型サイトカイニンを分解させる実験を行った。その結果、この形質転換体ではカフェンストロール処理しても細胞分裂の亢進は起きないことが示された。一方、表皮特異的なプロモーターでCKX遺伝子を発現させると、細胞分裂の亢進が野生型植物と同様に見られた。以上の結果から、表皮で合成される超長鎖脂肪酸が維管束でのサイトカイニン合成を抑制し、それにより組織内側での細胞分裂を抑制していることが示された。この結果は、表皮から植物体の軸である維管束に向けて何らかの未知のシグナルが流れ、これがサイトカイニン合成を抑制し細胞増殖活性を一定レベルで抑えていることを示唆するものであり、器官サイズを制御する新奇な制御機構と言える。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Two Arabidopsis cyclin A3s possess G1 cyclin-like features.2010

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, I.
    • 雑誌名

      Plant Cell Rep.

      巻: 29 ページ: 307-315

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Arabidopsis cyclin-dependent kinase-activating kinase CDKF ; 1 is a major regulator of cell proliferation and cell expansion but is dispensable for CDKA activation2009

    • 著者名/発表者名
      Takatsuka, H.
    • 雑誌名

      Plant J 59

      ページ: 475-487

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative and cell type-specific transcriptional regulation of A-type cyclin-dependent kinase in Arabidopsis thaliana2009

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S.
    • 雑誌名

      Dev.Biol 329

      ページ: 306-314

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis of very long chain fatty acids in the epidermis suppresses overproliferation of cells in Arahidopsis shoot apices2010

    • 著者名/発表者名
      梅田正明
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of very long chain fatty acids controls cell proliferation in a non-cell-autonomous manner2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nobusawa
    • 学会等名
      21th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-06-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of very long chain fatty acids in the epidermis controls cell division in Arabidopsis2009

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nobusawa
    • 学会等名
      20th International Conference Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Edinburgh
    • 年月日
      2009-07-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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