高等植物の分化成長における二成分制御系シグナル伝達因子の機能解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13017208
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 上口 智治 名古屋大学, 生物分子応答研究センター, 助教授 (20232738)
• Keywords: サイトカイニン / 植物性ホルモン / センサーキナーゼ / 転写因子 / 分化・成長 / シュート / 矮性 / シグナル伝達

Research Abstract

1.サイトカイニン受容体遺伝子群の機能解析 シュート部位で発現しているサイトカイニンレセプターの候補であるAHK2,3がいかなる部位で発現しているのかを組織及び細胞レベルで解析するために、AHK2,3とGUSならびにGFPの融合タンパク質を構築したしAHK3-GFP融合体の観察では、GFP活性は根・胚軸・子葉や本葉で認められる。根や胚軸においてはコルメラ細胞群や維管束で、若い本葉では特に葉縁部で、成熟葉では葉脈で発現しているものと考えられる。またGFPの蛍光は細胞の外縁を取り巻くように認められ、AHK3が細胞質膜に局在するという予測と一致する。
AHK2,3両遺伝子のT-DNA挿入変異体の検索を行い、AHK2遺伝子については1ラインの、AHK3遺伝子については2ラインの挿入変異体を同定できた。AHK3変異体の二つのラインについてはホモ接合体を確立でき、胚軸から調整したカルスはサイトカイニンに対する感受性が低下していることを見出した。
2.TCP遺伝子群の機能解析 サイトカイニンシグナル伝達に関与することが想定されているAHP遺伝子群(二成分制御系の信号仲介因子であるHPt因子をコードする)と物理的相互作用が可能な因子として、TCPドメインを持つ新規転写関連因子を見出し、TCP10と名付けた。この遺伝子のT-DNA挿入変異体は植物体のシュート部位において顕著な矮性を示すことを見出した。TCP10遺伝子の過剰生産体はそれとは逆に葉柄や胚軸が伸長する。さらにTCP10プロモーターとGUSの融合体を用いて発現部位の詳細な解析を行い、TCP10の発現は胚軸・本葉・花の花柱で認められ、花茎を除くと表現型が現れる部位との間には相関があることが判明した。

Research Products

• [Publications] Suzuki T.Sakurai K.Ueguchi C.Mizuno T.: "Two types of putative nuclear factors that physically interact with histidine-contaning phosphotransfer (HPt) domains, signaling mediators in His-to-Asp phosphorelay, in Arabidopsis thaliana"Plant & Cell Physiology. 42. 37-45 (2001)
• [Publications] Ueguchi C.Koizumi H.Suzuki T.Mizuno T.: "Novel family of sensor histidine kinase genes in Arabidopsis thaliana"Plant & Cell Physiology. 42. 231-235 (2001)
• [Publications] Ueguchi C.Sato S.Kato T.Tabata S.: "The AHK4 gene is involved in the cytokinin-signaling pathway as a direct receptor molecule in Arabidopsis thaliana"Plant & Cell Physiology. 42. 751-755 (2001)