2018 年度研究成果報告書

植物細胞の成熟への転換をつかさどる転写メカニズムの分子イメージング

研究課題

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研究課題/領域番号	17K18223
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	発生生物学形態・構造
研究機関	名城大学
研究代表者	塚越啓央名城大学, 農学部, 准教授 (30594056)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	遺伝子発現ネットワーク / 根端分裂組織 / 細胞機能転換 / 根の成長制御 / イメージング
研究成果の概要	生物の正常な成長には厳密に制御された細胞の機能転換が必須である。本研究では根端での細胞機能転換の鍵となるUPB1の下流で働く転写因子MYB50の機能解析を通じて細胞の成熟に関わる細胞機能転換分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。 RNAseq解析からMYB50の標的遺伝子を4つに絞り込んだ。さらにUPB1の発現量を変化させると、それに応じて、MYB50の発現が減少すること、かつMYB50下流遺伝子の発現が有意に減少することがわかった。以上のことから、UPB1がMYB50の発現量を根端で制御し、それに引き続きMYB50がさらに下流にシグナルを伝達して細胞伸長を制御することが強く示唆された。
自由記述の分野	植物分子遺伝学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究で明らかになった根端の細胞機能転換に関わる遺伝子発現ネットワークを利用し、それらの発現様式を人為的に変化させることで、細胞の機能転換を促すことが可能になり、分化した植物細胞がもつ特有の二次細胞壁成分や貯蔵物質を効率よく生産できる基盤技術の進展につながると言える。また、本研究過程で構築したイメージング法を応用することで、遺伝子発現と細胞変化を同時に捉えることが可能になり、環境応答マーカーを用いイメージングを行うことで、環境変化をモニタリングするシステムの構築が可能になる。