2022 年度研究成果報告書

EPFL2ペプチドによる新規パターン形成メカニズムの解明

研究課題

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研究課題/領域番号	20K15807
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分44020:発生生物学関連
研究機関	横浜市立大学
研究代表者	爲重才覚横浜市立大学, 木原生物学研究所, 特任助教 (20725006)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	植物発生学 / 形態形成 / 葉 / オーキシン / ペプチド
研究成果の概要	植物の多様な発生パターンを決定するオーキシンの分布パターンは、そのほとんどが極性輸送によって形作られると考えられているが、極性輸送と直接関わらない機構によるパターン形成原理についてはあまり知見が無い。本研究では、広範な植物が持つペプチドの一種であるEPFL2による、オーキシンパターンの制御メカニズムの解明に挑んだ。EPFL2ペプチドの遺伝子を欠損すると、葉の鋸歯の数や、鋸歯の形成に先立って形成されるオーキシンの蓄積パターンの間隔に異常が出ることを見出した。加えて、そうした発生パターンの変化を説明しうる数理モデルの構築に取り組んだ。
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	植物の形は古来より人の自然観や美意識を形作る上で重要であり続けてきた。植物の形を作る上で主要な働きをする植物ホルモンであるオーキシンは、局所に蓄積し、あるいは蓄積しないことで、濃淡を生み、特定の位置に凹凸などの形態を形成する。そうしたオーキシンのパターンを決める仕組みとして従来知られていなかったEPFL2ペプチドによるメカニズムについて研究を進めた。EPFL2の機能を、分子生物学実験およびコンピュータシミュレーションの観点から解析することで、葉の形態を決めるオーキシンパターンがどのように制御されているのか、新たなレイヤーでの制御があることを明らかにした。