Elucidation of the conserved mechanism of division plane determination in land plants

陆地植物划分面确定保守机制的阐明

• 批准号: 20K06693
• 负责人: 幸節 健
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute for Basic Biology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06693/
• 关键词: 細胞分裂; 細胞分裂面; ヒメツリガネゴケ; 中心体様構造物; Auroraキナーゼ; 微小管; 陸上植物

動物、植物ともに、細胞がどの方向に分裂するかは、正常な発生に大きな影響を与える。申請者は基部陸上植物ヒメツリガネゴケにおいて細胞分裂面は中心体様構造を起点とした紡錘体軸の決定、細胞質分裂装置であるフラグモプラストの親細胞壁への適切なガイダンスによりなされることを見出した。本研究では、紡錘体軸の決定機構、細胞質分裂装置の親細胞壁へのガイダンス機構を調べることで、分裂面制御機構を解明することを目的とする。(1)ヒメツリガネゴケを用いて中心体様構造物の形成機構を解析。(2)真核生物に広く保存される細胞分裂に必須なAuroraキナーゼの解析。これらの解析で、紡錘体軸の決定、フラグモプラストの親細胞壁へのガイダンスメカニズムを明らかにすることを試みた。(1)の研究成果。RNA-seq法で同定済みの初期茎葉体で発現変動する遺伝子の中に、微小管の束化活性を有するMAP65dとMAP65eがあった。前年度にこれら遺伝子の解析を行い、二重変異体において野生型と比較して形態に異常は観察されず、細胞分裂面制御をしていないことが示唆された。そこで、もう一つ機能が重複する遺伝子としてMAP65fを想定し、この遺伝子の機能欠損変異株作製を試みた。(2)の研究成果。前年度にAuroraキナーゼの基質を同定するために、Auroraキナーゼにビオチンリガーゼ(BirA)を融合した遺伝子を持つ形質転換株を作製した。この形質転換体からタンパク質を抽出し、ウエスタンブロットによってビオチン化されたタンパク質を検出した。その結果、野生型のビオチン化されているタンパク質以外の分子量のタンパク質は検出されなかった。用いたビオチンリガーゼが大腸菌由来であるために、植物の生育温度が活性に必要な至適温度ではないと考えた。そこでビオチンリガーゼ活性の至適温度が改変されたTurboIDを取り寄せ、形質転換体を作製した。

Animals, plants と も に, cell が ど の direction に split す る か は, normal な 発 に big き な influence を and え る. Applicants は base land plants ヒ メ ツ リ ガ ネ ゴ ケ に お い て cell division surface は centrosome others in tectonic を starting point と し た spindle axis の decision, cytoplasmic division device で あ る フ ラ グ モ プ ラ ス ト の cell affinity へ の appropriate な ガ イ ダ ン ス に よ り な さ れ る こ と を shows し た. This study で は, spindle axis の decision institution, the cell walls of cytoplasmic division device の pro へ の ガ イ ダ ン ス institutions を adjustable べ る こ と で, splitting plane royal institution を interpret す る こ と を purpose と す る. (1)ヒメ ヒメ リガネゴケを using the centrosome-like structure of ヒメ to form the mechanism を analysis. (2) Eukaryotes に broad く preserve される cell division に must なAuroraキナ に ゼ ゼ ゼ ゼ <s:1> explanation. こ れ ら の analytical で, spindle axis の decisions and フ ラ グ モ プ ラ ス ト の cell affinity へ の ガ イ ダ ン ス メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に す る こ と を try み た. (1) Research achievements. RNA - で seq method with fixed 済 み の early stem leaf body で 発 now - move す る heritage 伝 child の に, tiny tube の beam active を have す る MAP65d と MAP65e が あ っ た. Before the annual に こ れ ら heritage 伝 line analytical を の い, double - variant に お い て wild-type と compare し に て form abnormal は 観 examine さ れ ず, cell division suppression を し て い な い こ と が in stopping さ れ た. そ こ で, も う つ function が repeat す る posthumous son 伝 と し て MAP65f を し scenarios, こ の heritage 伝 son owe の function loss - を try the different strains of cropping み た. (2) Research achievements. Before the annual に Aurora キ ナ ー ゼ を の matrix with fixed す る た め に, Aurora キ ナ ー ゼ に ビ オ チ ン リ ガ ー ゼ (BirA) を fusion し た heritage 伝 son を hold つ form quality planning in strains を as the し た. こ の form quality planning in body か ら タ ン パ ク を drew し, ウ エ ス タ ン ブ ロ ッ ト に よ っ て ビ オ チ ン change さ れ た タ ン パ ク qualitative を 検 out し た. そ の results, wild type の ビ オ チ ン change さ れ て い る タ ン パ ク mass outside の molecular weight の タ ン パ ク qualitative は 検 out さ れ な か っ た. With い た ビ オ チ ン リ ガ ー ゼ が coliform origin で あ る た め に, plant の fertility が active に な necessary to optimum temperature で は な い と exam え た. そ こ で ビ オ チ ン リ ガ ー が の ゼ activity to optimum temperature change - さ れ た TurboID を り send せ and form quality planning in body を cropping し た.

项目成果

ヒメツリガネゴケの茎葉体における細胞分裂軸制御機構の解析

苔藓植物立碗藓花柱细胞分裂轴控制机制分析

• 发表时间: 2020
• 作者: 幸節健;石川雅樹;壁谷幸子;玉田洋介;堀内雄太; 小藤累美子;長谷部光泰
• 通讯作者: 長谷部光泰