茎頂根端軸の形成・維持を支配する細胞間相互作用の解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14036205
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 福田 裕穂 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10165293)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤 進一郎 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (00315748) ; 出村 拓 理化学研究所, 植物科学研究センター, チームリーダー(研究職) (40272009)
• Keywords: 維管束 / ジーントラップ / シロイヌナズナ / ザイロジェン / 前形成層 / 細胞内極性 / ARF / ヒャクニチソウ

Research Abstract

1)維管束の連続性が異常になるシロイヌナズナ突然変異体van3の原因遺伝子の単離に成功した。この遺伝子はARF-GAPドメインを持つタンパク質をコードしていた。酵母ARF1タンパク質を用いたin vitroアッセイにより、実際にVAN3タンパク質はARF-GAP(GTP型ARFをGDP型にする)活性を持つことが明らかになった。また、GFPを用いた解析は、このタンパク質がトランスゴルジネットワークに局在することを示した。
2)前形成層特異的に発現が現れるジーントラップライン6種の遺伝子を同定した。このうち一つはRING zinc fingerをコードしていた。現在、それらの遺伝子の作用について検討中である。
3)昨年度に引き続き、道管細胞への分化誘導を促進する細胞外因子xylogen遺伝子の機能解析を行った。そして、ヒャクニチソウZeXYP1遺伝子、シロイヌナズナAtXYP1,AtXYP2遺伝子をタバコBY-2細胞で過剰発現させると、培地中のxylogen活性が増大することから、これらの遺伝子はxylogenをコードしていることが明らかになった。AtXYP1,AtXYP2の遺伝子単独のノックアウト変異では顕著な表現型を示さないが、2種のdouble mutantは維管束がとぎれとぎれになる表現型を示した。ZeXYP1mRNAが木部前駆細胞で特異的に発現している事実と合わせ、xylogenは木部細胞を連続的に形成するための局所的シグナルとして働いている可能性が強く示唆された。

Research Products

• [Publications] Ito-Ohashi, K., Fukuda, H.: "HD-Zip III homeobox genes that include a novel member, ZeHB-13(Zinnia)/ATH 15 (Arabidopsis), are involved in procambium and xylem cell differentiation"Plant Cell Physiol.. 44. 1350-1358 (2003)
• [Publications] Nakashima, J., Endo, S., Fukuda, H.: "Immunocytochemical localization of polygalacturonase during tracheary element differentiation in Zinnia elegans"Planta. (in press). (2004)
• [Publications] Nara-Sato, K., Demura, T., Fukuda, H.: "Expression of photosynthesis-related genes and their regulation by light during somatic embryogenesis in Daucuscarota"Planta. (in press). (2004)
• [Publications] Minami, A., Fukuda, H.: "Trypsin-like endopeptidase activity is induced in the last stage of trache element differentiation of Zinnia cells"Plant Biotech.. (in press). (2004)
• [Publications] Narita, N.N., Moore, S., Horiguchi, G., Kubo, M., Demura, T., Fukuda, H., Goodrich, J., Tsukaya, H.: "Over-expression of a novel small peptide ROTUNDIFOLIA4 decreases cell proliferation and alters leaf shape in Arabidopsis"Plant J.. (in press). (2004)
• [Publications] Obara, K., Fukuda, H.: "What Plant Cell Die(J.Gray ed.)"Sheffield Academic Press, UK. 287 (2003)