単細胞生物から多細胞生物への進化における鍵因子の探索

• 研究課題/領域番号: 24657167
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 基礎生物学研究所
• 研究代表者: 長谷部 光泰 基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 教授 (40237996)
• 研究分担者: 西山 智明 金沢大学, 学際科学実験センター, 助教 (50390688) ; 石川 雅樹 基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 助教 (00586894)
• 連携研究者: 村田 隆 基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 准教授 (00242024)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 多細胞進化 / オーキシン / ヒメツリガネゴケ / 側方抑制 / 多細胞化 / 幹細胞化

研究成果の概要

ヒメツリガネゴケの葉から隣接した2細胞を単離すると、片方の細胞のみ幹細胞化がおこる。本研究により、 (1) 幹細胞化の初期の過程では両細胞でオーキシンが合成される、(2) 幹細胞化のある時点で、片方の細胞のみでオーキシン排出担体が発現し、隣接する細胞に接している細胞膜に局在する、(3) そのオーキシン排出担体により2細胞間でオーキシン濃度勾配形成が引き起こされる、(4) オーキシンレベルが低い細胞は幹細胞に変化し、オーキシンレベルが高い細胞は葉細胞のままに維持される、というモデルが考えられ、オーキシンが幹細胞化抑制因子として機能することが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] WOX13-like genes are required for reprogramming of leaf and protoplast cells into stem cells in the moss Physcomitrella patens. (2014)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sakakibara, Pascal Reisewitz, Tsuyoshi Aoyama, Thomas Friedrich, Sayuri Ando, Yoshikatsu Sato, Yosuke Tamada, Tomoaki Nishiyama, Yuji Hiwatashi, Tetsuya Kurata, Masaki Ishikawa, Hironori Deguchi, Stefan A. Rensing, Wolfgang Werr, Takashi Murata, Mitsuyasu Hasebe, Thomas Laux
  • 雑誌名: Development 巻: 141 号: 8 ページ: 1660-1670
  • DOI: 10.1242/dev.097444
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Eight types of stem cells in the life cycle of the moss Physcomitrella patens (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Kofuji and M. Hasebe
  • 雑誌名: Current Opinion in Plant Biology 巻: 17 ページ: 13-21
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2013.10.007
  • NAID: 120005418471
  • 査読あり
• [学会発表] ヒメツリガネゴケの細胞リプログラミングを誘導する分子機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川雅樹、長谷部光泰
  • 学会等名: 日本植物学会 第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
  • 招待講演
• [備考] 研究成果報告
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/evodevo