植物のホメオスタシス獲得機構の分子遺伝学的研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09460003
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 内宮 博文 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (50142229)
• キーワード: イネ / 植物 / ストレス / 細胞分裂 / 細胞分化 / 分子遺伝 / ホメオスタシス / キナーゼ

研究概要

植物はダイナミックな外的環境変化に応じて、生体内の代謝を調節している.そのような調節は、かなりの部分が新しく作られる酵素群によるものと思われる。すなわち、ストレスに応答した遺伝子の発現があり、それが、細胞や組織のレベルで一連の抵抗性として発揮される。これらの中には、組織構造の変化を伴うものもある。
植物細胞のもつ最大の特徴は、細胞分裂と細胞分化において非常に柔軟な制御が可能だという点であろう。特に、分化した細胞が再び分裂を開始し分裂組織を形成するプロセスは、植物の器官形成において最も重要な初期段階である。個体レベルで見れば、植物は分裂の停止と再開を繰り返すことによって独自の器官プランを立てており、この点で動物とは大きく異なる。植物細胞のもつこのような分裂期に見られるホメオスタシスこそが植物の器官構築を特徴付けているといっても過言ではない。
細胞周期はDNA合成期と分裂期の間を2つの間期が橋渡しし、生物種を問わず、サイクリン依存性キナーゼとサイクリンの複合体によって各ステージの移行が制御されている。
本研究では、植物における細胞分裂に注目して、サイクリン依存性キナーゼのホメオスタシスと分裂制御機構について解析した。さらに、細胞伸長に関与する因子の解析、外的ストレスに応答したホメオスタシス関連遺伝子の研究により、多くの成果を上げる事ができた。

研究成果

• [文献書誌] Masaaki Umeda: "Molecular and biochemical characterization of a proteasome subunit from rice and carrot cells"Molecular and General Genetics. 255. 19-27 (1997)
• [文献書誌] Masaaki Umeda: "Phosphorylation of the C2 subunit of the proteasome in rice (Oryza sativa L)"FEBS letter. 403. 313-317 (1997)
• [文献書誌] Yukako Hihara: "Expressed sequence tags in developing anthers of rice (Oryza sativa L.)"Plant Biotechnology. 14. 71-75 (1997)
• [文献書誌] Hirokazu Tsukaya: "Genetic analyses of the formation of the serrated margin of blades in Arabidopsis : combination of a mutational analysis of leaf morphogenesis with the characterization of a specific marker gene expressed in hydathodes and stipules"Molecular and General Genetics. 256. 231-238 (1997)
• [文献書誌] Masaaki Umeda: "Adistinct cyclin-dependent kinase-activating kinase of Arabidopsis thaliana"Priceedubg of the National Academy Sciences of U.S.A.. 95. 5021-5026 (1998)
• [文献書誌] Li-Hua Yu: "A Novel MT gene of rice plants is strongly expressed in the node-portion of the stem"Gene. 206. 29-35 (1998)
• [文献書誌] 内宮 博文: "21世紀学問のすすめ7「生物学のすすめ」"筑摩書房. 205 (1997)
• [文献書誌] 内宮 博文: "植物分子生物学 2.植物分子生物学の基礎"朝倉書店. 195 (1997)