| 研究概要 |
植物のメリステム領域では細胞が一定期間増殖した後、特定の細胞に分化することが知られている。このため、植物が継続的に生長を行うためには、増殖と分化をバランスよく協調的に制御する必要があるが、そのメカニズムはほとんどわかっていない。我々はHIGH PLOIDY 1,2,3,(HPY1,HPY2,HPY3)遺伝子の解析を通じて、メリステムにおける細胞増殖の維持に関わる制御機構の解明を目指している。hpy変異体は細胞の増殖が著しく低下し、メリステムが小さくなることが以前の我々の研究より明らかとなっていた。そこで、各HPY遺伝子のプロモーター領域にGUS遺伝子を連結し、発現領域を調べたところ、いずれの遺伝子もメリステム領域で強く発現することがわかった。この結果は、変異体の表現型とも一致することから、HPY遺伝子がメリステム領域において細胞増殖を維持することに必須であることが示された。これまでの研究からHPY2は核に局在することを明らかにしてきた。同様にHPY1およびHPY3の局在を調べるために、それぞれのゲノム配列にGFPを挿入することで細胞内局在を観察したところ、HPY1は主に細胞質に局在したのに対し、HPY3はプラスチドと思われる構造体に局在することがわかった。HPY2はその構造からSUMOE3 ligaseであることが示唆されていたが、我々はin vitroアッセイによってその活性を証明した。そこで、今年度はHPY2のターゲット因子を網羅的に単離することでSUMO化とメリステムの維持機構の関係を明らかにすることを目指し、植物からの最適なSUMO化タンパク質の抽出方法を検討した。さらに得られたターゲットのSUMO化状態をin vitroアッセイを用いて簡便に確認する方法を開発した。すでにいくつかの候補タンパク質はこの新たに開発した方法を用いることでSUMO化の有無を明らかにした。
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