維管束パターン形成での組織対称性および細胞分裂を制御する転写因子HANの解析

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K15138
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 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: 宮島 俊介 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (20727169)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 細胞間相互作用 / 植物発生 / 維管束組織 / 数理モデル

研究成果の概要

シロイヌナズナの根の維管束の発生過程では、予定師部細胞付近での集中的な増殖と、二原型の組織パターニングが同調的に生じる。本課題では、転写因子HANABA-TARANU (HAN)の機能解析を通じて、細胞増殖と組織パターンとの同調機構の解明を行った。
HANは細胞増殖因子PEAR1の発現領域を予定師部細胞に特異化し、予定師部細胞付近に細胞増殖を集中化させる。この集中した細胞増殖は維管束組織内に偏った圧縮応力の場を形成し、結果的に、維管束中央に直線的な木部細胞列が構築される。本研究は、維管束形成において、集中的な細胞増殖に生み出される「機械的な力」とそのパターン構築における機能を見出した。

自由記述の分野

植物発生学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの植物発生研究では、遺伝子またその産物による分子制御機構の解明に主体が置かれてきた。本課題では、植物の組織形成において、細胞増殖が「機械的な力」という物理的な要素を生み出し、細胞パターンの構築に関与するという知見を得た。この研究成果は、今後、本課題が対象とした維管束組織の構築だけならず、様々な植物の発生現象の研究に対し新たな視点を与える。