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コケ植物の仮根細胞における先端成長の分子機構とその進化的意義の解明

苔藓植物假根细胞尖端生长的分子机制及其进化意义的阐明

基本信息

批准号：
19K06709
负责人：
本瀬宏康
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植物細胞は極性を獲得して一定の方向に成長し、土壌への固着、水分・養分の吸収、光環境への応答、精細胞の輸送など、成長や生殖に不可欠な機能を果たしている。また、細胞の成長方向は、器官全体の形態形成を決定づける重要な要素となっている。細胞の成長方向は、細胞骨格の微小管により制御されるが、微小管がどのように調節され、どのような機能を果たしているのか、未だ不明な点が多い。そこで、ゼニゴケの仮根細胞をモデル系として、成長極性がどのように決定され、安定に維持されるのか解析した。仮根細胞は、葉状体の地面側の表皮細胞が分化して形成され、その1ヶ所に成長点が確立し、フィラメント状に伸長する。この過程は先端成長と呼ばれ、種子植物の花粉管、維管束植物の根毛細胞、コケ植物の原糸体などで見られる。しかし、どのように成長方向が決定され、維持されるのかについてはほとんど分かっていない。本年度は、仮根細胞の成長を観察する培養方法を確立し、この方法を用いて、仮根細胞の成長方向を制御するNIMA関連キナーゼ(MpNEK1)の変異体を解析した。その結果、仮根の一定方向への成長が土壌への進入に必要であることを明らかにし、論文としてまとめた（Mase et al. 2022）。また、植物固有のアルマジロリピートキネシン(MpARK1)が、微小管束の形成とオルガネラの輸送を介して、仮根伸長を駆動することを明らかにし、論文を投稿した（Kanda et al. 2022）。また、MpNEK1の発現誘導株を用いることで、MpNEK1が細胞伸長と細胞分裂の両方に関わることを明らかにし、論文を投稿した（Mase et al. 2023）。加えて、MpNEK1と相互作用するタンパク質、MpNEK1によりリン酸化される新規なタンパク質を明らかにした。加えて、MpNEK1の先端への局在に必要なドメインを特定した。

Plant cells acquire a certain orientation for growth, fixation of soil, absorption of moisture and nutrients, response to light environment, transport of sperm cells, growth and reproduction. The growth direction of cells and the morphology of the whole organ are important factors in determining the growth of cells. The growth direction of cells is different, the control of micro-tubes of cell skeleton is different, the regulation of micro-tubes is different, the function of micro-tubes is different, and there are many unknown points. The root cells of the plant are divided into two groups: the growth polarity, the stability, and the stability. The root cells and epidermal cells on the ground side of the thallus are differentiated and formed, and the growth point of each root cell is established and the growth state is elongated. The process of growth, pollen tube of seed plant, root hair cell of vascular plant, protoplast of female plant The direction of growth is determined and maintained. This year, the culture method of root cells was established, and the method was used to control the growth direction of root cells. As a result, the root of a certain direction of growth and the entry of soil and water are necessary (Mase et al. 2022). This paper was published in the Journal of Plant Biology (MpARK1), on the formation of microbundles, transport of microbundles, and root elongation (Kanda et al. 2022). MpNEK1 and MpNEK1 were used to induce cell elongation and cell division (Mase et al. 2023). The interaction between MpNEK1 and the protein was investigated. Add, MpNEK1 and the top of the board in the necessary to specify

项目成果

期刊论文数量（49）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

サーモスペルミン合成阻害剤 xylemin の類縁体の生理機能

热精胺合成抑制剂xylemin类似物的生理功能

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
河野龍悟;篠原志桜里;大津泰知;林謙一郎;門田功;高村浩由;高橋卓;本瀬宏康
通讯作者：
本瀬宏康

Straight organ growth requires NEK6-dependent dampening of microtubule response to mechanical stress

器官的直线生长需要 NEK6 依赖性抑制微管对机械应力的反应

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
S Takatani;S Verger;T Okamoto;T Takahashi;O Hamant;H Motose
通讯作者：
H Motose

キネシンによるオルガネラ輸送と微小管の収束が仮根の先端成長を駆動する

驱动蛋白介导的细胞器运输和微管汇聚驱动假根尖端生长

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kohei Uchida;Masahiro Yamaguchi;Kazuki Kanamori;Hirotaka Ariga;Kazuho Isono;Takuma Kajino;Keisuke Tanaka;Yusuke Saijo;Izumi Yotsui;Yoichi Sakata;Teruaki Taji;本瀬宏康
通讯作者：
本瀬宏康

NIMA関連キナーゼによる張力応答の制御機構の解析

NIMA相关激酶对张力反应的控制机制分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Akiyama Reiko;Sun Jianqiang;Hatakeyama Masaomi;Lischer Heidi E. L.;Briskine Roman V.;Hay Angela;Gan Xiangchao;Tsiantis Miltos;Kudoh Hiroshi;Kanaoka Masahiro M.;Sese Jun;Shimizu Kentaro K.;Shimizu‐Inatsugi Rie;本瀬宏康
通讯作者：
本瀬宏康

ゼニゴケ仮根方向を制御するNIMA関連キナーゼの機能解析

控制地草假根方向的 NIMA 相关激酶的功能分析