2018 年度研究成果報告書

植物のDNA倍加誘導におけるエピジェネティック制御メカニズムの解明

研究課題

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研究課題/領域番号	17K15415
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	応用分子細胞生物学
研究機関	奈良先端科学技術大学院大学
研究代表者	高塚大知奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (70633452)
研究協力者	梅田正明長岐清孝
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	細胞周期 / 細胞分裂 / DNA倍加 / 細胞成長 / 細胞骨格 / クロマチン / エピジェネティクス
研究成果の概要	研究代表者は、G2期にクロマチン緩和することが「有糸分裂」から「DNA倍加」への移行に必須であることを見出している。本研究で、研究代表者は、G2期進行の中心的因子であるCDKB1がヘテロクロマチンを凝縮する働きを持つことを見出した。更に、CDKB1に制御され、ヘテロクロマチン化を促進する因子の同定を進めた結果、当初予想していたATXR6でなく、CAF-1複合体の構成因子であるFAS1とFAS2がCDKB1によってリン酸化されることを見出した。これらの結果より、CDKB1-CAF-1経路が存在し、ヘテロクロマチン化を促進することで分裂からDNA倍加への移行を阻害する可能性が示唆された。
自由記述の分野	植物分子生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	細胞が分裂せず、DNA複製のみを繰り返す「DNA倍加」は細胞・器官サイズの増大をもたらすため、植物バイオマスの重要な原動力である。しかし、「分裂を続けるか」「DNA倍加して細胞を巨大化させるか」を植物がどのように選択しているかは未だ明らかになっていない。本研究で、研究代表者は、「CDKB1」というリン酸化酵素が特定の基質をリン酸化することで、「分裂をするか」「DNA倍加を始めるか」を決めている可能性を明らかにした。今後、更にこの関係性を詳細に解析することで、植物の成長を自在にコントロールできる可能性が期待される。