転写伸長過程における幹細胞らしさの制御の生化学的解析

植物では、器官形成が一生続けられる。器官形成に必要な幹細胞が一生を通じてアクティブということである。幹細胞らしさの分子実体は何か？ それはどのように確立し、維持されるのか？ 幹細胞から生じた娘細胞は、分化の際に幹細胞らしさをどのように失うのか？幹細胞らしさは独自の遺伝子発現プログラムにより成立すると考えられる。真核生物では、転写開始後の段階が遺伝子発現に特に重要であることがわかりつつある。植物幹細胞の分化は、転写開始後の段階で制御されているのか？ そうであれば、どの遺伝子がどのように制御されているのか？シロイヌナズナにおいて、幹細胞らしさを負に制御するVAH遺伝子を見出している。vah機能欠損変異体では、幹細胞領域の拡大や異所的な形成が見られる。VAHは、CLV3とは別の経路で働き、茎頂の幹細胞らしさを正に制御するWUSCHEL（WUS）などの発現を負に制御する。１）VAHタンパク質が他のタンパク質と複合体を形成し、機能していることを明らかにした。２）vah変異体では、RNAポリメラーゼ IIの転写伸長動態に異常があることを見出した。３）RNAポリメラーゼ IIと相互作用する転写共役因子の同定方法を確立した。転写共役因子として、RNAのプロセッシングに関わるもの、転写伸長に関わるもの、ヒストン修飾に関わるもの、ヒストンシャペロンなどを同定した。vah変異体では、RNAポリメラーゼ IIとヒストンシャペロンの相互作用に異常があることを見出した。また、同ヒストンシャペロンの特異抗体の作製に成功した。

植物では、器官形成が一生続けられる。器官形成に必要な幹細胞が一生を通じてアクティブということである。幹細胞らしさの分子実体は何か？ それはどのように確立し、維持されるのか？ 幹細胞から生じた娘細胞は、分化の際に幹細胞らしさをどのように失うのか？幹細胞らしさは独自の遺伝子発現プログラムにより成立すると考えられる。真核生物では、転写開始後の段階が遺伝子発現に特に重要であることがわかりつつある。植物幹細胞の分化は、転写開始後の段階で制御されているのか？ そうであれば、どの遺伝子がどのように制御されているのか？シロイヌナズナにおいて、幹細胞らしさを負に制御するVAH遺伝子を見出している。vah機能欠損変異体では、幹細胞領域の拡大や異所的な形成が見られる。VAHは、CLV3とは別の経路で働き、茎頂の幹細胞らしさを正に制御するWUSCHEL（WUS）などの発現を負に制御する。１）VAHタンパク質が他のタンパク質と複合体を形成し、機能していることを明らかにした。２）vah変異体では、RNAポリメラーゼ IIの転写伸長動態に異常があることを見出した。３）RNAポリメラーゼ IIと相互作用する転写共役因子の同定方法を確立した。転写共役因子として、RNAのプロセッシングに関わるもの、転写伸長に関わるもの、ヒストン修飾に関わるもの、ヒストンシャペロンなどを同定した。vah変異体では、RNAポリメラーゼ IIとヒストンシャペロンの相互作用に異常があることを見出した。また、同ヒストンシャペロンの特異抗体の作製に成功した。