重力シグナル伝達因子LZY1による細胞分裂面決定機構の解明

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植物を含む多細胞生物の発生は細胞分裂の連続から成り立っている。植物の場合、細胞系譜と細胞の位置情報が細胞運命の決定および分化・発生と強く結びついている。このため、細胞運命を決定する様な非対称分裂を行う場合には、細胞分裂の方向、分裂面の位置決定が正確に決定される必要がある。しかしながら、細胞分裂の方向や分裂面の位置決定の詳細な制御機構は大部分が未解明のままである。本研究では、植物の重力屈性に重要な働きを担うLZY1がこの細胞分裂面の方向・位置決定に関わる可能性を見出しており、LYZ1の詳細な解析を通じて、細胞分裂面決定機構の解明を目指すものである。2022年度はlzy1変異を亢進し、細胞分裂面の位置決定に関わるler変異体の原因遺伝子の同定を目指して、Illumina HiseqXを用いて変異解析を進めたが、現在までにler変異体の原因となる有力なSNPsやT-DNAの挿入を検出できていない。しかしながら、染色体の再編成が生じていることを強く示唆する結果が得られたため、新たにPacBio Sequel II CLRによりゲノムのリシークエンスを行った。この解析から、染色体の転座を検出することができている。現在は、ler変異体の原因遺伝子の同定を目指して、シークエンスデータの統合的な解析を進めている。また、lzy1 lerを相補するために必要なLZY1ゲノム領域の同定を試みたところ、lzy1の重力屈性異常の相補に十分なゲノム断片ではlzy1 lerを相補するためには不十分であることが判明した。開始コドンから上流約10 kbを用いたLZY1の転写を可視化するレポーターを作成したところ、lzy1 lerにおいて発生異常が見られる花粉において発現が観察された。このことから、LZY1の遺伝子発現制御には細胞種において異なる転写制御領域が必要とされる可能性を見出した。