2018 年度研究成果報告書

植物細胞の空間情報処理機構の階層的理解

研究課題

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研究課題/領域番号	16H06172
研究種目	若手研究(A)
配分区分	補助金
研究分野	植物分子・生理科学
研究機関	国立遺伝学研究所
研究代表者	小田祥久国立遺伝学研究所, 新分野創造センター, 准教授 (30583257)
研究協力者	佐々木武馬
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード	細胞壁 / 微小管 / GTPase
研究成果の概要	本研究課題では木部道管における細胞分化をモデルとして細胞内に適切に細胞骨格を配置し、細胞壁の沈着パターンを決定づける空間的なシグナルの分子実体とその階層的な作用機序の解明を試みた。その結果、ROPタンパク質の相互作用から自律的に細胞骨格の制御ドメインが形成されること、微小管と細胞膜との相互作用の調節により細胞壁の沈着パターンが決定されることがことが明らかとなった。これらの成果により、ROPタンパク質と細胞骨格との階層的な作用を通して細胞自律的に細胞壁の沈着パターンが決まる仕組みが明らかとなった。
自由記述の分野	植物生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	多細胞生物の発生では個々の細胞が適切な形態や機能を獲得するプロセスが必須である。植物においては細胞膜直下に並ぶ微小管やアクチン繊維が細胞壁の沈着パターンを適切に制御することにより細胞の成長や分化を支えている。そのためには細胞内での細胞骨格等の構造の配置を時空間的に厳密に制御する必要があるが、その分子的な実態や作用機序は明らかとなっていなかった。本研究ではタンパク質間の相互作用から自律的に細胞内の空間配置が決定される仕組みの一端が見いだされ、多細胞発生の細胞を支える細胞の振る舞いの理解に繋がる成果となった。