2015 Fiscal Year Annual Research Report
種子の糊粉層と表皮の発達・維持に関わる新たな遺伝子の機能解析
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25440142
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
川上 直人 明治大学, 農学部, 教授 (10211179)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 種子 / 胚乳 / 糊粉層 / 発芽 / 小胞輸送 / 細胞分化 / 植物生理学 / 形態形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2013年度において、種子糊粉層の消失と芽生えの形態異常をもたらすtrg2突然変異は、当初予想した2遺伝子のうち、TRG2Aのみが原因遺伝子であることを明らかにした。また、TRG2Aの機能が完全に失われると糊粉層が消失するだけでなく、芽生えの段階で致死となること、TRG2Aのカルボキシル末端の一部が欠失したことにより、trg2の比較的穏やかな表現型が表れることを示した。
2014年度において、TRG2Aタンパク質は細胞質に局在することを明らかにした。TRG2Aのヒトのホモログは皮膚病の原因遺伝子であり、クラスリン被覆小胞を構成するアダプチンに結合することが示されている。そこでシロイヌナズナのアダプチンとTRG2Aのタンパク質相互作用を調べるため、各cDNAをクローン化して酵母ツーハイブリッド系を構築した。
2015年度において、TRG2Aタンパク質はαおよびγアダプチンと結合することを明らかにした。一方、trg2およびtrg2a機能喪失突然変異体では明確なエンドサイトーシスの異常が認められないことなどから、TRG2Aは小胞体からの膜輸送に関わる可能性を示唆した。trg2突然変異体において、初期の胚乳形成に明確な異常は認められないが、糊粉層細胞に特徴的な細胞壁の肥厚が認められずに消失することから、TRG2Aは糊粉層細胞の分化に働くことを示唆した。また、走査型電子顕微鏡観察とトルイジンブルー染色により、trg2の葉の表面には気孔以外の間隙があること、クチクラ層形成に異常を持つことを示した。また、トウモロコシSAL1のシロイヌナズナホモログ、CHMP1Aと1Bの二重変異体はトウモロコシと同様に糊粉層形成が過剰になることを明らかにした。SAL1/CHMP1も小胞輸送に関わるタンパク質であり、小胞輸送が糊粉層と表皮の分化に重要な役割を果たすことを示した。
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Research Products
(3 results)
