PPB非依存的な細胞分裂面制御を司る分子機構

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細胞分裂で生じた娘細胞同士の位置関係が永続的に維持される植物では、細胞分裂面の制御は器官の形を決める上で決定的な意味を持つ。植物の細胞分裂においてはPPBと呼ばれる細胞表層の微小管束構造が分裂面制御において中心的な役割を担うと考えられて来た。一方、ヒメツリガネゴケの原糸体にはPPBが存在せず、分裂面決定の仕組みもあまりよく分かっていない。近年、シロイヌナズナの変異体解析からPPBに依存しない分裂面制御機構の存在が示唆された。このことはPPB非依存的な機構が植物の分裂面決定機構としてより根源的なものである可能性を示唆する。本研究では、細胞生物学的解析に秀でたヒメツリガネゴケとCRISPRによるゲノム編集技術を組み合わせ、網羅的に細胞分裂面制御因子を解析することで、植物が細胞分裂面を決定づける普遍的な分子機構の解明に挑む。ゲノム編集技術による遺伝子破壊操作によって候補因子の多重遺伝子破壊株を複数樹立した。中には細胞分裂面形成異常を想起させる興味深い表現型を示す個体もあった。これらがどう分裂面決定に関与しているのかは今のところ不明であるが、マーカータンパク質やトランケーションタンパク質、阻害剤等を使ったイメージング解析によって詳細な分子メカニズムの解明を目指す。また、シロイヌナズナ受精卵を用いたスクリーニングで同定された阻害剤の細胞分裂に関する効果検証も行った。中には細胞質分裂を特異的に阻害する薬剤もあり、見いだされた阻害剤はヒメツリガネゴケでも、シロイヌナズナで確認されたものと同様の効果を示すことが確認できた(Kimata et al., 2023. Life Sci Alliance) 。