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2023 年度 実績報告書

植物初期胚発生におけるリガンド-受容体を介した胚性再獲得機構の解明

公募研究

研究領域全能性プログラム:デコーディングからデザインへ
研究課題/領域番号 22H04668
研究機関名古屋大学

研究代表者

栗原 大輔  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (90609439)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
キーワード胚性再獲得 / 胚発生 / 植物 / 細胞間コミュニケーション / リガンド-受容体
研究実績の概要

本研究では、頂端細胞-基部細胞間の細胞間コミュニケーションに関わるリガンド-受容体ペアの同定【研究1】と胚性再獲得機構の解明【研究2】の2研究項目を実施するが、今年度は【研究1-1:頂端細胞-基部細胞間の細胞間コミュニケーションに関わるリガンドの同定】 と【研究1-2:頂端細胞-基部細胞間の細胞間コミュニケーションに関わる受容体の同定】を実施した。

【研究1-1】リガンド候補としては、前年度までに絞り込んだペプチドホルモンについて、1アミノ酸変異ペプチドを発現する形質転換体を観察したところ、胚柄細胞における分裂パターンの異常が観察された。しかし、そのペプチドホルモンについて発現組織を解析したところ、胚での観察は検出されなかった。このことは、このペプチドホルモン自体は胚で働いていないが、構造のよく似たペプチドが実際に働いていることが示唆された。その他に、胚での発現で絞り込んだ2種のペプチドホルモンについて、それぞれ単独欠損変異体を観察したところ、低頻度ではあるが胚体や胚柄で分裂パターンに異常が観察されたことより、これらのペプチドが初期胚において細胞間コミュニケーションに関わっていることが示唆された。

【研究1-2】受容体に関して、候補のペプチドホルモンが結合すると予想される受容体ファミリーと、さらに範囲を拡げた受容体ファミリーにに着目し、そのファミリーについて網羅的に変異体表現型解析を行ったところ、低頻度ながら胚柄の分裂パターンに異常を示す受容体が見つかった。受容体の冗長性も考えられるので多重変異体を作製し高頻度で観察されるか解析する必要があるが、この受容体が初期胚において細胞間コミュニケーションに関わっている可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ケンタッキー大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ケンタッキー大学
  • [雑誌論文] Deep imaging reveals dynamics and signaling in one-to-one pollen tube guidance2024

    • 著者名/発表者名
      Yoko Mizuta, Daigo Sakakibara, Shiori Nagahara, Ikuma Kaneshiro, Takuya T. Nagae, Daisuke Kurihara, Tetsuya Higashiyama
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 25 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s44319-024-00151-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるリガンド-受容体を介した胚性再獲得機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      安藤奈央惠, 大谷悠登, 東山哲也, 栗原大輔
    • 学会等名
      日本植物学会第87回大会
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるリガンド-受容体を介した胚性再獲得機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      栗原大輔
    • 学会等名
      全能性プログラム:デコーディングからデザインへ 第5回公開シンポジウム
  • [備考]

    • URL

      https://kuri289.wixsite.com/kurihara-plant-group/news

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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