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植物の細胞は全能性を持っていると言われるがすべての細胞が全能性を持っているわけではない。多くの場合、分化に伴う核内倍加によって増殖、再生能力を失うと考えられている。一方、幹細胞は増殖、再生のポテンシャルを維持している。内鞘細胞は側根形成能力を持つ幹細胞であり、シロイヌナズナでは道管側の内鞘細胞(xylem-pole pericycle: XPP細胞)のみが幹細胞としての機能を持っているが、オーキシンシグナルを受けるまでは静止している。オーキシンシグナルを受けると不等分裂を起こし、小さい方の細胞の子孫が将来の側根原基を形成する。XPP以外の根の細胞はオーキシンに応答した分裂をおこさない。ここでは、内鞘細胞がこの特殊な幹細胞性機能を発揮する分子機構を明らかにすることが研究の目的である。内鞘細胞の幹細胞性を支配するマスターレギュレーターの同定は本研究の核心的課題である。シロイヌナズナの根では、オーキシンを与えた時に細胞分裂をするのはXPPのみである。私たちは、過剰発現した時にない内鞘細胞以外の細胞でもXPP特異的に発現するマーカー遺伝子が異所的に発現させる転写制御因子群を見出し、PERICYCLE FACTORs (PEFs)と名付けた。また、PEFの過剰発現は、XPP以外の細胞にもオーキシン応答性細胞分裂能を与える。PEFsは内鞘細胞で優先的に発現しており、PEF転写制御因子群の多重変異体はオーキシン応答性細胞分裂能と側根形成能が大きく損なわれていた。これらのことから、PEFsはXPPの幹細胞性を支配する鍵因子であると言える。
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