情報統御分子の伝搬器官としての維管束系の分化

2007 年度 実績報告書

• 研究領域: 植物メリステムと器官の発生を支える情報統御系
• 研究課題/領域番号: 19060009
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 福田 裕穂 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10165293)
• 研究分担者: 伊藤 恭子 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (90451830)
• キーワード: ペプチド / CLE / シロイヌナズナ / 維管束 / TDIF / バイオアッセイ / 受容体 / 遺伝子発現

研究概要

1)TDIF/CLE41/CLE44の発現場所の解析 :
TDIFペプチドは道管細胞分化を阻害することによって、異なる維管束細胞のバランスの保持に働いていると考えられた。そこで、まず、TDIFが個体内のどこでつくられるか知るために、TDIFをコードしているシロイヌナズナ遺伝子CLE41、CLE44のプロモーター解析を行った。その結果、これらの遺伝子は維管束の師部・内鞘・内皮の限られた細胞で発現していることが明らかとなった。次に、TDIFの特異的抗体を作成し、組織中での発現を調べたところ、師部のまわりの細胞壁に強いシグナルが認められた。これらの結果から、TDIFは師部を中心とした細胞によりつくられ、細胞外に分泌されることが明らかとなった。
2)TDIF/CLE41/CLE44ペプチドの受容体の解析 :
TDIFペプチドの対する受容体を同定するために、in situでTDIFペプチド活性を測定するバイオアッセイ系を開発した。このアッセイ系では、TDIF存在下で道管形成のとぎれが観察された。これまでの様々なデータから、TDIFペプチドの受容体はLPR-RLKに属する可能性が高いと考えられたので、シロイヌナズナLRR-RLK(ロイシンリッチリピート受容体様キナーゼ)遺伝子、またLRR-RLP(ロイシンリッチリピート受容体様タンパク質)中にT-DNAが挿入された変異体の収集を行った。このうち、これまでの発現解析の結果などから、56遺伝子に絞り込み、そのT-DNA挿入ライン約130について、バイオアッセイを行った。その結果、3ラインでTDIFによる道管形成異常が見られなかった。この3ラインは1つのLRR-RLK遺伝子座の異なる3つのアリルであることが分かった。したがって、この原因遺伝子のコードするLRR-RLKがTDIFペプチドの受容体である可能性が考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Transient transformation and RNA silencing in Zinnia tracheary element differentiating cell cultures. (2008)
  • 著者名/発表者名: Endo, S., Pesquet, E., Tashiro, G., Kuriyama, H., Goffner, D., Fukuda, H. and Demura, T.
  • 雑誌名: Plant J. 53 ページ: 864-875
  • 査読あり
• [雑誌論文] TERE ; a novel cis-element responsible for a coordinated expression of genes related to programmed cell death and secondary wall formation during tracheary element differentiation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Pyo, H., Demura, T., and Fukuda, H.
  • 雑誌名: Plant J. 51 ページ: 955-965
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of glucan elicitor-regulated gene expression in tobacco BY-2 Cells reveals a novel MYB transcription factor involved in the regulation of phenylpropanoid metabolism. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shinya, T., Galis, I., Narisawa, T., Sasaki, M., Fukuda, H., Matsuoka, H., Saito, M. and Matsuoka, K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 48 ページ: 1404-1413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gain-of-function phenotypes of chemically synthetic CLAVATA3/ESR-related (CLE) peptides in Arabidopsis thaliana and Oryza sativa. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, A., Nakamura, Y., Sasaki, E., Kyozuka, J., Fukuda, H. and Sawa, S.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 48 ページ: 1821-1825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peptide signaling in vascular development. (2007)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H., Hirakawa, Y., and Sawa, S.
  • 雑誌名: Curr Opin Plant Biol. 10 ページ: 477-482
  • 査読あり
• [学会発表] Cell-cell communication governing vascular tissue organization. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 学会等名: The XVI Congress of the Fereration of European Societies of Plant Biology
  • 発表場所: Tampere, Finland
  • 年月日: 2008-08-21
• [学会発表] A CLE peptide signaling system governing plant vascular development (invited). (2007)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 学会等名: NAIST Global COE International Symposium on Plant Biology 2007
  • 発表場所: NAIST, Nara
  • 年月日: 20071018-19
• [学会発表] CLEペプチドによる維管束形成制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田裕穂
  • 学会等名: 日本遺伝学会第79回大会
  • 発表場所: 岡山大学理学部
  • 年月日: 20070919-21
• [学会発表] Function of dodeca-CLE peptides in plant stem cells (invited). (2007)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H., Nakanomyo, I., Inoue, A., Kinoshita, A., Sawa, S.
  • 学会等名: IPGSA
  • 発表場所: Puerto Vallarta, Mexico
  • 年月日: 20070722-25
• [学会発表] Dodeca-CLE peptides controlling vascular cell differentiation and meristem maintenance (invited). (2007)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 学会等名: International Conference of Plant Vascular Biology
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 20070507-11
• [学会発表] A novel insight into plant peptide hormones (invited). (2007)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, H.
  • 学会等名: The 30th Ann Meeting of Molecular Bilogical Society of Japan
  • 発表場所: PACIFICO Yokohama
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] 情報統御分子の伝搬器官としての維管束系の分化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田裕穂
  • 学会等名: シンポジウム「植物のメリステムと器官の発生を支える情報統御系」
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念講演会室
  • 年月日: 2007-10-02
• [図書] 植物の生存戦略 (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田裕穂(共著)
  • 総ページ数: 234
  • 出版者: 朝日新聞社
• [備考]
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/seigyo/lab.html