研究課題
細胞が分裂から分化へと変換するプロセスは、多細胞生物の発生を支える基盤として重要である。本研究では、シロイヌナズナの根において細胞分裂から分化への変換を制御する機構の中でも、特に植物ホルモンを介した制御と、その上流のエピジェネティックな制御機構に焦点をあてて研究を進めている。本研究により、細胞分裂から分化への変換を高次レベルで統御するコアな制御系の解明を目指している。シロイヌナズナの根において細胞分裂から分化への切り換えが行われるのは、細胞分裂周期がDNA倍加周期へと転換する領域（transition zone, TZ）である。これまでの研究により、TZにおいてはサイトカイニンがオーキシンシグナルと拮抗し、G2/M期進行を阻害することによりこの転換が為されることが示唆されている。しかし、TZにおいてサイトカイニンシグナルがいかに制御されているかはほとんど明らかにされていない。そこで、まずサイトカイニンシグナル伝達に働くレスポンスレギュレーターARRの転写およびタンパク質レベルの発現制御に関わる因子の機能解析を行った。その中で、ARRの分解制御に働くF-boxタンパク質KMDの一種がTZ付近で発現することを見出した。また、その変異体では根端メリステムのサイズが短くなることを明らかにした。また、このKMDの発現制御にエピジェネティック制御が関わっていることがわかった。以上の結果から、エピジェネティック制御の下でARRの蓄積がコントロールされ、TZでのサイトカイニンシグナルの強度が制御されていることが示唆された。
2: おおむね順調に進展している
特定のKMDがエピジェネティック制御の対象となっていること、またサイトカイニンシグナルの調節に関わっていることを明らかにすることができたから。
KMDのエピジェネティック制御の実体を明らかにする。また、KMDとARRのイメージング解析を同時に行うことにより、KMDによるARRの蓄積制御の生理的意義を明らかにする。
KMDのレポーター系統の入手に手間取り、制御の鍵を握るKMDの同定に時間がかかったため。
ARRと合わせたKMDのイメージング解析の実験に用いる。
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J. Exp. Bot.
巻: 65 ページ: 2633-2643
10.1093/jxb/ert485
Plant Signal. Behav.
巻: 9 ページ: e29396
10.4161/psb.29396
Plant J.
巻: 80 ページ: 541-552
10.1111/tpj.12652
http://bsw3.naist.jp/umeda/index.html
