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2023 年度 実施状況報告書

PPB非依存的な細胞分裂面制御を司る分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 22K15138
研究機関名古屋大学

研究代表者

山田 萌恵  名古屋大学, 理学研究科, 助教 (80848391)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードヒメツリガネゴケ / 分子モーター / 細胞質分裂
研究実績の概要

細胞分裂で生じた娘細胞同士の位置関係が永続的に維持される植物では、細胞分裂面の制御は器官の形を決める上で決定的な意味を持つ。植物の細胞分裂においてはPPBと呼ばれる細胞表層の微小管束構造が分裂面制御において中心的な役割を担うと考えられて来た。一方、ヒメツリガネゴケの原糸体にはPPBが存在せず、分裂面決定の仕組みもあまりよく分かっていない。近年、シロイヌナズナの変異体解析からPPBに依存しない分裂面制御機構の存在が示唆された。このことはPPB非依存的な機構が植物の分裂面決定機構としてより根源的なものである可能性を示唆する。本研究では、細胞生物学的解析に秀でたヒメツリガネゴケとCRISPRによるゲノム編集技術を組み合わせ、網羅的に細胞分裂面制御因子を解析することで、植物が細胞分裂面を決定づける普遍的な分子機構の解明に挑む。
ゲノム編集技術による遺伝子破壊操作によって細胞分裂面制御に関わる候補因子の多重遺伝子破壊株を複数樹立した。興味深いことに、中には著しい細胞板形成不全を示す変異体もあった。細胞板形成不全を示した変異体は植物特異的な分子モーター遺伝子の欠損株であり、詳細な細胞生物学的解析から細胞板成分輸送の異常が細胞板形成不全の原因であることを突き止めた。さらに、細胞壁の電子顕微鏡観察やヒメツリガネゴケ初期茎葉体のライブ観察により、細胞板形成遅延が植物の形態形成にも影響し得ることを見出した。これらの成果は論文としてまとめられ、現在投稿中である。

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

細胞板形成において必須の役割を果たす分子モーターを同定し、関連したデータを論文としてまとめて投稿できたため。

今後の研究の推進方策

投稿中の論文のリバイス実験を進める。

次年度使用額が生じた理由

消耗品にかかる費用が当初予定していたより少なかったため未使用額が生じた。次年度の消耗品購入に使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Novel inhibitors of microtubule organization and phragmoplast formation in diverse plant species2023

    • 著者名/発表者名
      Kimata Yusuke、Yamada Moe、Murata Takashi、Kuwata Keiko、Sato Ayato、Suzuki Takamasa、Kurihara Daisuke、Hasebe Mitsuyasu、Higashiyama Tetsuya、Ueda Minako
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 6 ページ: -

    • DOI

      10.26508/lsa.202201657

    • 査読あり
  • [学会発表] The mechanism of cell plate formation2024

    • 著者名/発表者名
      Moe Yamada
    • 学会等名
      第65回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] Plant KIF15 functions as a vesicle transporter for the cell plate formation during cytokinesis2023

    • 著者名/発表者名
      Takema Sasaki, Gohta Goshima, Moe Yamada
    • 学会等名
      第61回日本生物物理学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Plant Kinesin12II functions as a vesicle transporter for cell plate formation during cytokinesis2023

    • 著者名/発表者名
      Moe Yamada
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Plant Biology 2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Plant KIF15 functions as a vesicle transporter for the cell plate formation during cytokinesis2023

    • 著者名/発表者名
      Moe Yamada
    • 学会等名
      The 49th Naito Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 研究内容のwebページ

    • URL

      http://bunshi4.bio.nagoya-u.ac.jp/~tenure2/yamada/index.html

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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