研究課題
基盤研究(C)
シロイヌナズナの花茎基部で高発現している構造タンパク質として同定されたグリシンリッチタンパク質(GRP)遺伝子の細胞レベルでの発現様式とタンパク質の局在を解析した。GRP遺伝子の発現は、花茎基部においては1次木部の柔細胞に限定されている一方で、組織免疫学的手法を用いたタンパク質の局在解析によって、GRPタンパク質が1次木部の管状要素の細胞壁に蓄積していることを明らかにした。こうしてGRPが柔細胞で生産された後、管状要素の細胞壁に輸送されていることを証明した。また、GRP遺伝子の発現は、花茎上部からの荷重を軽減すると減少して、逆に花茎上部の荷重を増やすと増加することを明らかにした。この遺伝子発現の増減のパターンは、花茎で荷重を感知して、細胞壁の肥厚や硬化を調節する細胞壁関連遺伝子群の発現パターンと一致した。この事実は、植物が荷重を感知して支持組織を形成する際に、荷重を支えるために細胞壁強度を上げるだけでなく、固い組織の中でも柔軟性を必要とする管状要素の機能を維持できるように、GRPが管状要素の細胞壁で機能していることを示す結果となった。
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