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2019 年度 実績報告書

植物細胞の未分化状態の解除に関わる遺伝子発現制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 16K07396
研究機関京都大学

研究代表者

槻木 竜二  京都大学, 理学研究科, 助教 (50303805)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード植物幹細胞
研究実績の概要

幹細胞らしさの維持についての研究は多いが、幹細胞らしさの抑制に着目した研究はほとんどない。植物の幹細胞らしさの抑制に関わる遺伝子としてVAHとEVAHを見出している。
1)VAHが、茎頂領域においてだけでなく、根端分裂組織や維管束幹細胞組織において、幹細胞らしさの抑制に貢献していることを見いだした。
2)VAHと共に働くENHANCER OF VAH(EVAH)遺伝子を同定している。VAHとEVAH両方の遺伝子の機能が損なわれたvah evah二重変異体では、茎頂分裂組織領域の拡大が観察される。VAH/EVAHは、CLV3の経路とは別の仕組みで茎頂領域の幹細胞に負の影響を与えることを見いだした。本研究から、VAH/EVAHは、新規な幹細胞ブレーキとして働くことを提唱している。
3)ショ糖が幹細胞らしさに正の影響があることを見いだしている。ショ糖はWUSの発現上昇を誘導する。更に、ショ糖は植物の成長を促進するが、そのような条件で、VAHは幹細胞らしさを抑えるブレーキとしての役割が増すことを見いだしている。ショ糖により、VAHの発現が増加することも見いだした。ショ糖は、幹細胞らしさに正の影響を与えるが、同時にVAHの発現を誘導して、幹細胞ブレーキを用意し、幹細胞らしさの調節を行なっていると考えられる。
4)VAHの生化学的解析等のための実験系の確立を行った。芽生え等の植物では、VAHが働く幹細胞領域が非常に限られており、生化学的解析には材料について工夫が必要であった。その打開策として、組織培養を用いた系を確立した。
5)VAHタンパク質を分子生化学的に解析し、同タンパク質と相互作用する因子を複数同定している。VAHは他のタンパク質と複合体を形成し機能していることが示唆された。また、vah変異体の表現型を分子生化学的に解析し、RNA ポリメラーゼ IIに表現型があることを見出した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] フライブルグ大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      フライブルグ大学
  • [学会発表] 幹細胞らしさに関わるタンパク質の分子生化学的同定の試み2020

    • 著者名/発表者名
      槻木竜二, 森 仁志
    • 学会等名
      第61回 日本植物生理学会
  • [学会発表] 幹細胞らしさを負に制御する遺伝子の解析2019

    • 著者名/発表者名
      槻木竜二
    • 学会等名
      第60回 日本植物生理学会
  • [学会発表] Genetic Analysis of Genes Influencing Stem-Cell Homeostasis in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Tsugeki
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Plant Biology 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 京都大学理学研究科植物学教室・年報(2019 年度)

    • URL

      http://www.bot.kyoto-u.ac.jp/annual/5_iden.html

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公開日: 2021-01-27  

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