新陳代謝して細胞が入れ替わり続ける組織の恒常性を保つための新規シグナル経路の開拓

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内側の幹細胞が外側に細胞を供給しつつも、最外層が順に剥離する新陳代謝により恒常性を保つ組織では、最外層剥離と幹細胞からの細胞供給が協調する必要があり、最外層と幹細胞の間での情報伝達が想定されるが、植物における分子実体はほぼ未解明である。研究代表者は、新陳代謝を行う根冠組織において、最外層で発現し内部の幹細胞を制御する分泌因子RCPを発見した。本研究では、根冠の新陳代謝サイクルの中でのRCP発現と幹細胞活動の連動の観察、RCP受容体の同定、RCP経路の具体的役割の解析を目指し、本年度は以下の進展を得た。根冠では、最外層が剥離する度に１つ内側の細胞層が新たな最外層となり、最外層は入れ替わり続けるので、根冠最外層で発現するRCPに関しても、その発現の動的変動サイクルの存在が想定できる。今年度、このRCPの発現を詳細に観察するための蛍光レポーター植物を作成し、使用できることを確認した。また、根冠に発現すると推定されるRCP受容体の候補群を公共の遺伝子発現データベースを用いて選抜し、それらの変異体、発現解析レポーター植物の整備を進めた。根冠パターンの構築や維持に関わる複数のレギュレーターの発現を蛍光でモニターできる系を野生型背景とrcp変異体背景で作成し、根冠に特徴的な層構造が乱れることを既に見出してきたrcp変異体においては、着目した主要レギュレーターのうちのいくつかの発現パターンが乱れていることを見出した。また、RCPの発現は周囲の環境により調節されることも見出した。