高等植物の細胞接着機構に関わる遺伝子の同定とその発現制御

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14360204
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 佐藤 忍 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (70196236)
• Keywords: タバコ / 変異体 / ペクチン / 接着 / アラビナン / 遺伝子

Research Abstract

半数体Nicotiana plumbaginifoliaの葉切片にアグロバクテリウムを介してT-DNAを導入し、不定芽形成能力の喪失と共に細胞接着性の低下した変異体を作出した。ペクチンのアラビナン鎖の伸長が著しく抑制されていることが判明している変異体nolac-H14において、原因遺伝子として新規膜タンパク質をコードするLARA1(long arabinan related protein 1)が同定された。過剰量のアラビノースの添加により変異形質が回復したことから、LARA1はアラビノース転移反応の基質であるUDP-アラビノースの供給に関与すると考えられた。また、pLARA1::GUS形質転換植物においてLARA1は、茎頂および側根原基での発現(根端では無し)が確認された。今後、UDP-アラビノースを供給するサブユニットである可能性の高いLARA1を端緒として、酵母TAP systemを用いた検索を行うことにより、未知のアラビナン鎖合成酵素コンプレックスの全貌解明が期待される。
また今回、アクティベーションタギングによる過剰発現系を用いた細胞接着変異体の作成を行った。その結果、現在までに6株の変異体株を作出し、そのうちの一つでは、葉の表皮の細胞間に大きな裂け目が生じるとともに、葉肉細胞等にも形態と接着性の異常が生じている様子が観察された。また、nolac変異体の培養系の改良により、これまで維持することができなかった多くの株の増殖が可能になった。今後は、nolac変異体の作成に従来のT-DNA導入による方法に加え、アクティベーションタギングを用いることで、さらに多種のnolac変異体の獲得ができるものと考えている。細胞接着関連遺伝子のこれらの変異体の遺伝子解析を進めることで、新たな細胞接着関連遺伝子の同定が期待される。

Research Products

• [Publications] H.Iwai, M.Usul, H.Hoshino, H.Kamada, T.Matsunaga, K.Kakegawa, T.Ishii, S.Satoh: "Analysis of sugars in squash xylem sap"Plant Cell Physiology. 44. 582-587 (2003)