シロイヌナズナ新規細胞分化誘導法を用いた細胞運命選択の定量的解析

使用新型拟南芥细胞分化诱导方法定量分析细胞命运选择

• 批准号: 26891005
• 负责人: 近藤 侑貴
• 金额: $ 0.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-08-29 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26891005/
• 关键词: 細胞分化; 幹細胞; 維管束; 発生

本課題で使用している新規細胞分化誘導法に関して、マイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析をおこない、分化誘導時の細胞運命変化の過程を明らかにすることができた。興味深いことに、光合成をおこなう葉肉細胞が、維管束の幹細胞へと細胞運命を変え、最終的に木部道管細胞へと分化していく様子が遺伝子レベルで明らかとなった。またこれらの分化誘導システムに対し、変異体や細胞マーカー等を導入できることに成功した。これらの研究結果は、Molecular Plant 誌 (Kondo et al., 2015)に受理された。また、この分化誘導システムに対して、細胞運命を定量化するためのルシフェラーゼレポーターを導入することに成功し、分化誘導過程において、pIRX3-ELUC (木部特異的プロモーター)のルシフェラーゼ発光が約１００倍程度誘導されること、またそれが実際の木部分化率と相関があることを見出し、木部分化運命を簡易に定量できる方法を確立できた。この方法を木部特異的プロモーターだけではなく、幹細胞特異的プロモーター、篩部特異的プロモーターに対して応用することを考え、これらのプロモーターに対してルシフェラーゼレポーターを融合させたコンストラクトを植物体に対して導入した。これらの成果は、今後、細胞運命を定量・可視化するための強力なツールとなることが期待され、計画当初の期待通りに研究が進展したと考えている。

This project uses the new cell differentiation induction method to analyze the gene expression and differentiation induction process of the collected cells. The stem cells of vascular bundle and mesophyll cells are divided into three groups: mesophyll cells, vascular bundle cells, stem cells, and vascular bundle cells. This is the first time I've ever been able to do this. Molecular Plant Journal (Kondo et al., 2015) was accepted. pIRX3-ELUC is a successful, differentiation-inducing process.(Kibe-specific) The light emission is about 100-fold induced, and the correlation between the actual wood fragmentation rate and the correlation is established. The method includes the following steps: selecting a stem cell-specific protein, selecting a sieve-specific protein, and selecting a sieve-specific protein. The results of this study are expected to be in the future, and cell fate is expected to be quantified and visualized.

项目成果

A Novel System for Xylem Cell Differentiation in Arabidopsis thaliana

• DOI: 10.1016/j.molp.2014.10.008
• 发表时间: 2015-04-06
• 期刊: MOLECULAR PLANT
• 影响因子: 27.5
• 作者: Kondo, Yuki;Fujita, Takashi;Fukuda, Hiroo
• 通讯作者: Fukuda, Hiroo

A signal transduction pathway that regulates cell differentiation in the vascular meristem

调节维管分生组织细胞分化的信号转导途径

• 发表时间: 2015
• 作者: Yuki Kondo;Hiroo Fukuda
• 通讯作者: Hiroo Fukuda