| 研究課題/領域番号 |
19K16172
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| 研究機関 | 横浜市立大学 |
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研究代表者 |
須崎 大地 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 特別研究員 (20757869)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 雌性配偶体 / 細胞運命 |
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| 研究実績の概要 |
雌性配偶体は被子植物の繁栄を支える重複受精に不可欠な組織である．形成過程は独特で，1つの細胞が3回の核分裂を経て多核体となった後に細胞化し，それぞれ固有の機能を獲得する．各細胞の運命決定には多核体での核の位置や植物ホルモンの分布の違いが重要であると示唆されているが，その時期や分子実体は明らかでない．本研究では，雌性配偶体の細胞運命決定を担う分子基盤を明らかにするために，シロイヌナズナを用いた顕微細胞操作とライブイメージング，逆遺伝学的解析による運命決定を担う遺伝子の同定を目的とした．
今年度は，多核体期の解析に利用する植物材料を改善した．これまで使用していた形質転換体では，1，2核期が可視化できず解析が困難だったが，この改善によって１～８核期を通しての採取と観察が可能になった．また，雌性配偶体の発生ダイナミクスを明らかにし，国際誌に論文を出版した．雌性配偶体を構成する各種細胞のRNA-seq法とその発生を培地上で再現する実験系を確立することで，詳細な発生過程と助細胞機能に異常を示す変異体において助細胞が卵細胞様に分化する様子を明らかにした．RNA-seqデータを使用した共同研究でも論文を出版することができた．さらに助細胞と卵細胞の運命転換の仕組みを調べるために，細胞種ごとに異なる蛍光タンパク質が発現する変異体を作出し，細胞回収を進めた．各細胞の機能に重要な転写因子を異なる細胞種で過剰発現する形質転換体も作出し解析した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究では雌性配偶体の各細胞の運命決定を制御する分子基盤の解明を目指す．本課題の基盤技術である雌性配偶体の各種細胞の逆遺伝学的解析とライブイメージングを駆使した発生ダイナミクスの解析を国際誌に発表することができた．この結果をもとに，雌性配偶体細胞に運命異常を示す変異体を使った逆遺伝学的解析と各細胞の運命転換を試みる遺伝学的な操作をおこなった．1核～8核期を通した解析を可能にする材料を作出したので，各細胞の運命異常も調査対象に加えることによって，より包括的に雌性配偶体の運命決定機構を解析する体制が整備できた．
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| 今後の研究の推進方策 |
１～８核期を蛍光タンパク質で見分けるために新たに作出した形質転換体を使って，多核体期を通した遺伝子発現の変化を調べる．雌性配偶体細胞の運命異常を示す変異体の各細胞についても遺伝子発現解析を進めることで，運命転換を裏打ちする遺伝群を解析する．また，遺伝学的な操作による運命転換を確認した上で，その遺伝子発現の変動を解析する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度予定されていた国際学会が次年度へ延期になったため旅費分を繰り越した．
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