| 研究領域 | 植物の生命力を支える多能性幹細胞の基盤原理 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H04888
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
伊藤 寿朗 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (90517096)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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| キーワード | 発現制御 / 発生・分化 / 花幹細胞 / オーキシン / 発生分化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物は種子を形成するために、花において旺盛な幹細胞の増殖活性を自ら停止し、生殖器官を分化させる。本提案研究は、シロイヌナズナ花幹細胞の増殖抑制過程における植物ホルモンオーキシンの作用機序の解明をめざす。これまでに申請者は、花発生における幹細胞の2つの制御因子SUPとCRCが、オーキシン量の調節に作用していることを示してきたが、オーキシンの幹細胞制御における作用機構は未解明のままである。本提案では、花幹細胞の終結時における発生時期特異的なオーキシンのダイナミクス、下流の遺伝学的な経路、細胞生物学的な機能を明らかにすることで、オーキシンの作用機構を解明する。
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| 研究実績の概要 |
植物は種子を形成するために、花において旺盛な幹細胞の増殖活性を自ら停止し、生殖器官を分化させる。特に、幹細胞を取り囲むように発現するSUPERMAN(SUP)転写因子の非細胞自立的に作用する植物ホルモンの制御機構に着目して、SUP下流の解析を行った。これまでにSUPは花発生の若い時期においてH3K27me3を導入するポリコム複合体と相互作用して、オーキシンの合成酵素遺伝子の転写を抑制することを明らかにしていたが、花発生中期においても発現し続けており、その作用は不明であった。花発生の同調系を使用したRNA-seqおよびChIP-seqにより、花発生中期のステージ6において、SUPはサイトカイニンのシグナル伝達を制御するARABIDOPISIS HISTIDINE PHOSPHOTRANSFER PROTEIN6 (AHP6)やオーキシンのシグナル伝達を制御するANT-LIKE 6 (AIL6)遺伝子、DORNROSCHEN-LIKE (DRNL)遺伝子が同定された。ステージ6のsup変異体の花において、pAHP6::GFPは花メリステムの周縁部から異所的に形成される雄しべ原基で強い異所的な発現パターンを示した。AHP6と呼応してサイトカイニンレポーターであるTCSの発現が雄しべ原基で減少していることを観察した。さらに、ahp6変異はsup変異体の表現型を部分的に相補した。これらの知見は、SUPの下流にてオーキシンおよびサイトカイニンが花発生の時期特異的にダイナミックな変動を示し、幹細胞の抑制に機能していることを示している。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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