|
本研究は植物細胞分裂様式の分子的な理解を目的としました。細胞分裂は生物の体を形づくるための根源的な生命現象です。植物細胞の分裂様式は特殊では細胞分裂面に細胞板と呼ばれる仕切りを建設することで、任意の位置と角度に分裂面を設定することができます。この分裂様式は複雑で規律だった細胞の並びを作り出し、現在の多種多様な形の植物の誕生に貢献しています。植物細胞は進化の過程で、中心体の欠損や細胞質分裂装置フラグモプラストの獲得等、分裂様式を特殊化させてきました。本研究では、この様な植物特異的分裂様式の理解について各種イメージング技術を用いて取り組みました。
本研究期間内で微小管付随タンパク質CORDの遺伝子を欠損させることで、原始的な陸上植物タイ類ゼニゴケ、種子植物シロイヌナズナの両方で、紡錘体の形成に異常が生じることを発見しました。さらに野生株では紡錘体形成前に核膜周辺に新規に微小管が盛んに形成される微小管重合核が出現するのに対し、cord遺伝子欠損変異体ではこの微小管重合核が形成されないことを明らかとしました。続いて北海道ニコンイメージングセンター所有の超解像顕微鏡N-SIMを用いて、この微小管構造を解析しました。結果、ゼニゴケの野生型では微小管重合核を中心に微小管がアスター状に形成されるのに対し、cord変異体では微小管重合核が分裂し、小さな複数のアスターに分離していることが明らかとなりました。されにこの微小管重合核を起点として紡錘体が形成される様子が観察されました。この結果は、植物が細胞分裂の際に動物細胞の中心体に相似で相同の微小管構造を作り上げていることを示唆しています。また我々の研究結果はこの微小管構造の構築には植物特異的な微小管付随タンパク質CORDが必要であることを示しています。今後の研究で、中心体を用いない植物に独自の細胞分裂様式の全容が明らかとなることが期待されます。
|
