花幹細胞におけるポリコム因子の導入、排除およびリン酸化シグナルによる活性調節

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15H02405
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 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)
• 研究分担者: 石濱 泰 京都大学, 薬学研究科, 教授 (30439244)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 発現制御 / 発生・分化 / エピジェネティクス

研究成果の概要

本研究では、植物の生殖過程において種子をつけるために複数の遺伝学的経路がどうやって花幹細胞の増殖を抑制するのかを解明した。特に転写因子であるKNUCKLESは、花幹細胞の維持に必須のWUSHEL遺伝子をエピジェネティクスを介した多段階の制御により不活性化する (Plant Cell 2019)。また、それとは独立して働く2つの転写因子SUPERMAN, CRABS CLAWはともにオーキシンシグナルの制御を介して、花幹細胞の増殖抑制に作用していることを示した (Nat Comm 2017, 2018, EMBO J, 2018; Front. Ecol. Evol.2019)。

自由記述の分野

植物発生分子遺伝学

研究成果の学術的意義や社会的意義

花がおしべやめしべをつくり、次世代の種を残すためには、花の元となる幹細胞が十分に増殖した後に、増殖を止める必要がある。私達は、花のつぼみの中心部にあり花の元となる幹細胞の増殖を止める詳細な仕組みを世界に先駆けて明らかにした。特にヒストン修飾やクロマチンの構造を変化させるエピジェネティック制御因子が作用することで、幹細胞制御因子や植物ホルモン制御因子の発現制御に働く。この成果により、花の大きさや数などが調節できるようになれば、園芸植物の花の改良や穀物類の増産などが期待できる。