2016 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Multidimensional Exploration of Logics of Plant Development |
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| Project/Area Number |
25113004
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
伊藤 恭子 (大橋恭子) 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90451830)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 植物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
維管束幹細胞形成の分子機構を明らかにするために、根における維管束幹細胞形成の鍵となる転写因子複合体であるLONESOME HIGHWAY-TARGET OF MONOPTEROS5 LIKE1 (LHW-T5L1)の機能解析を行った。LHWとT5L1は、いずれもベーシック・ヘリックス・ループ・ヘリックス型のタンパク質であり、ヘテロダイマーを形成して、転写因子として機能する。
今年度は、LHW-T5L1に制御される新規の下流遺伝子の解析を行った。その中でも特に、植物ホルモンの一つであるオーキシンの関連遺伝子を中心に解析を行った。その結果、LHW-T5L1は、根端分裂組織の維管束領域においてオーキシンに関連する遺伝子の発現を直接制御していることが明らかになった。また、これらの機能欠損変異体では、根端分裂組織から始まる維管束の形成に異常が生じることもわかった。これらの結果から、LHW-T5L1の下流には、オーキシン制御に関する経路があり、これまでに明らかになっていたサイトカイニンの制御に加えて、この経路も根における維管束幹細胞形成に重要なはたらきをすることが示唆された。
LHWおよびTMO5/T5L1機能の普遍性および起源の検証をするために、陸上植物の基部に位置するゼニゴケを用いて、LHWオーソログ（MpLHW）とTMO5オーソログ（MpTMO5）の解析を進めた。MpLHW、MpTMO5遺伝子のプロモーター：レポーター形質転換体を作製し発現解析を行い、これら遺伝子の葉状体における発現パターンを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は、維管束幹細胞形成におけるオーキシン制御の重要性について新たな知見を得たこと、およびゼニゴケを用いた研究の進展から、順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回明らかとなったLHW-T5L1によるオーキシン制御に関して、さらなる解析を進める。そのうえで、これまでに明らかにしてきたLHW-T5L1の制御下にある分子機構を統合的に理解し、維管束幹細胞形成の分子機構の全体像を明らかにする。また、LHWおよびT5L1機能の普遍性を検証するために、ゼニゴケオーソログ、MpLHW、MpTMO5の変異体を用いて詳細な機能解析を行い、それらの祖先的な機能を解明する。また、LHW-T5L1過剰発現培養細胞のメタボローム解析の結果から得られた特異的代謝物の解析も行う。
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