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本課題では細胞増殖の活性化に結びつく細胞周期の制御機構に焦点をあてて、その分子ネットワークとサイトカイニン情報伝達との関連性を明らかにすることを目的として研究を行った。まず、CDKをリン酸化し活性化するカスケードの最上位に位置するCDKF;1についてT-DNA挿入変異体を単離し、その表現型解析を行った。その結果、cdkf;1変異体では根端分裂組織における細胞分裂が顕著に阻害されており、それに伴いコルメラ層の減少、オーキシンの分布異常などが観察された。地上部では葉の細胞数が減少するとともに細胞の大きさが綾小化し、ゲノムの倍数性も低下していた。また、cdkf;1変異体ではCDKAよりもむしろCDKBの活性が低下していることが明らかになった。今後、サイトカイニン処理を施すことにより、ホルモンのシグナル伝達との関連性をさらに詳細に解析していく予定である。
昨年度までに、サイクリンA3は遺伝子発現レベルでサイトカイニン応答性を示すことが明らかになっていた。そこで、本年度はホルモン応答性を示すCYCA3;1とCYCA3;2のT-DNA挿入変異体を単離し、それらの二重変異体を作成した。しかし、いずれの変異体も目立った表現型を示さなかった。そこで、G1/S期進行における役割を明らかにするために、分子機能の解析を行った。昆虫細胞でCDKとCYCA3を共発現させ、免疫沈降により得られたCDK-CYCA3複合体を使ってキナーゼアッセイを行った。その結果、CYCA3はCDKA特異的な活性化能を有し、基質としてRbタンパク質もリン酸化することが明らかになった。これはCYCA3がRbタンパク質のリン酸化を介してG1/S期進行に深く関わっていることを示唆するものである。
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