| 研究概要 |
植物のからだ作りにおいて,表皮細胞分化は不可欠である。シロイヌナズナの地上部表皮幹細胞,すなわち茎頂L1層に特異的な遺伝子発現には転写因子PDF2,ATML1が中心的なはたらきを担う。本研究では,PDF2,ATML1の発現調節領域,発現様式の解析から,胚発生過程において,PDF2,ATML1の発現がどのようにL1層に限定され,茎頂L1層が確立するのか,その分子基盤の解明を目標とする。
1)胚発生過程でPDF2の発現がL1層に限定される分子機構
PDF2タンパク質のC末端側に保存されたSTARTドメインが,他のタンパク質性因子と相互作用する可能性を考え,酵母の2ハイブリッド法を用いて標的因子の探索を行った。これまでに単離した7遺伝子のうち,3つがRNA結合タンパク質,2つがリングフィンガーモチーフを持つユビキチンリガーゼをそれぞれコードしていた。
2)HD-ZIP IVファミリーに含まれる各遺伝子の機能
T-DNAがSTARTドメインをコードする配列の比較的前方に挿入されたpdf2-1変異と他のHD-ZIPIV遺伝子変異の二重変異を作出すると,pdf2-1 hdg1-1, pd12-1 hdg2-3などにおいて,花小器官にホメオティック変異の表現型が見られる。STARTドメインのコード領域下流にT-DNAが挿入されたpdf2-2変異は,pdf2-1同様,pdf2-2 atml1-1では表皮欠損,pdf2-2 atml1-2では胚致死の表現型をもたらすが,上記のhdg遺伝子変異との二重変異では全て正常な花小器官を形成した。花の形態異常はpdf2-1がヘテロ接合の二重変異でも観察されることから,STARTドメインを欠いたpdf2-1タンパク質が他のhdg変異背景で機能している可能性が示唆された。
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| 今後の研究の推進方策 |
PDF2の3'UTRのHDGボックスについては,その意義を明らかにすべく,レポーター遺伝子を用いたさらに詳細な発現解析をすすめる。酵母2ハイブリッド法で単離したPDF2の相互作用タンパク質の候補について,機能解析を行う。計画通り進められなかった,酵母の1ハイブリッド法によるPDF2上流の転写制御因子の探索も加えて,PDF2のL1層発現限定の分子機構の解明,およびその他のHD-ZIP IV遺伝子の機能解明を目指したい。
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