茎頂根端軸の形成・維持を支配する細胞間相互作用の解析

控制茎尖根轴形成和维持的细胞间相互作用分析

• 批准号: 14036205
• 负责人: 福田 裕穂
• 金额: $ 110.08万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14036205/
• 关键词: シロイヌナズナ; 細胞間相互作用; 脂質; CLEペプチド; 小胞輸送; 維管束; レセプターキナーゼ; 突然変異体; メリステム; 前形成層; 葉酸; ザイロジェン; 管状要素; ダイナミン; ジーントラップ; 細胞内極性; ARF; ヒャクニチソウ; 軸; ファイトスルフォカイン; 二次細胞壁

1)シロイヌナズナ変異体を用いた維管束の連続性に関する研究VAN3およびその3つのシロイヌナズナホモローグの機能解析を進めた。VAN3のホモローグそれぞれの、ダブルミュータントおよび、トリプルミュータントは維管束の連続性に顕著な影響を及ぼさなかった。しかし、van3との4重変異体では、主脈の断片化を含むvan3より重篤な表現型が現れた。これにより、ACAPタイプのARF-GAPが維管束の連続性に極めて重要な働きをすることが、その中でもVAN3が中心的な役割を担うことが明らかになった。また、脂質との関連について、脂質合成の突然変異体との掛け合わせ、さらには、各ドメインを単独で導入した変異体を用いた解析などから、PHドメインでのptdins(4)Pへの結合が、VAN3の機能発現に必要なことが明らかになった。また、van3による多様なPINの局在に対する影響を調べたところ、1種のPINのみの局在に影響を与えることが分かり、このPINはVAN3による輸送系の制御を受けている可能性が示唆された。2)発生における局所的細胞間相互作用の解析:維管束阻害因子、TDIF(Tracheary elements Differentiation Inhibitory Factor)の同定に成功した。この原因遺伝子を単離したところ、シロイヌナズナのCLE41、CLE44に相当する遺伝子であることが分かった。また、CLE41、CLE44タンパク質は12個のアミノ酸として切り出され、さらに水酸化されることにより、活性ペプチドとなることが分かった。シロイヌナズナに存在する全CLEペプチド26種を化学合成し、その活性をシロイヌナズナ茎頂の成長阻害、シロイヌナズナ・イネの根の成長阻害、シロイヌナズナ維管束形成阻害、コケの伸長成長阻害について調べたところ、それぞれに特異性と共通性のあることが明らかとなった。3)イネの横走維管束形成に関する研究イネ葉の横走維管束の間隔が短くなる突然変異体を単離し、その解析を行った。その結果、この原因遺伝子がレセプターキナーゼをコードしていることが明らかになった。

1) シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ - variant を with い た vascular bundle の even 続 sex に masato す る research VAN3 お よ び そ の 3 つ の シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ ホ モ ロ ー グ の function analytical を into め た. VAN3 の ホ モ ロ ー グ そ れ ぞ れ の, ダ ブ ル ミ ュ ー タ ン ト お よ び, ト リ プ ル ミ ュ ー タ ン ト は vascular bundle の even 続 sex に 顕 な influence を and ぼ さ な か っ た. The <s:1> <s:1>, van3と, the quaternary variant で で, the main vein <s:1> is fragmented を, containing むvan3よ <e:1>, and the heavy な phenotype が is shown as れた. こ れ に よ り, ACAP タ イ プ の ARF - GAP が vascular bundle の even 続 sex に め extremely important な て 働 き を す る こ と が, そ の in で も VAN3 が な battle in the center of the cut を bear う こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, lipids と の masato even に つ い て, lipid synthesis の suddenly - variant と の hang け close わ せ, さ ら に は, various ド メ イ ン を 単 alone で import し た - variant を with い た parsing な ど か ら, PH ド メ イ ン で の ptdins (4) P へ の が, VAN3 の function 発 に now necessary な こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, van3 に よ る many others な PIN の bureau in に す seaborne る influence を adjustable べ た と こ ろ, 1 kind of の PIN の み の bureau in に influence を and え る こ と が points か り, こ の PIN は van3 に よ る conveyor is の suppression を by け て い が る possibility in stopping さ れ た. 2) Analysis of intercellular interactions in the における site of occurrence: The vascular bundle Inhibitory Factor and TDIF(Tracheary elements Differentiation Inhibitory Factor) <s:1> are simultaneously determined に successfully た た. Cause of こ の survived 伝 を 単 from し た と こ ろ, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の CLE41, CLE44 に quite す る heritage 伝 son で あ る こ と が points か っ た. ま た, CLE41, CLE44 タ ン パ ク qualitative は 12 の ア ミ ノ acid と し て り cutting out さ れ, さ ら に water acidification さ れ る こ と に よ り, active ペ プ チ ド と な る こ と が points か っ た. シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ に exist す る all CLE ペ プ チ ド 26 を chemical synthetic し, そ の active を シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ stem top の growing resistance to harm, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ · イ ネ の の root growth resistance to harm, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ vascular bundle form resistance against, コ ケ の elongation growth resistance against に つ い て adjustable べ た と こ ろ, そ れ ぞ れ に specificity と convergence の あ る こ と Youdaoplaceholder0 Ming ら となった. 3) イ ネ の horizontal vascular bundle form に masato す る research イ ネ leaf の horizontal vascular bundle の short interval が く な る suddenly - variant を 単 し, そ の parsing line を っ た. Cause of そ の results, こ の survived 伝 が レ セ プ タ ー キ ナ ー ゼ を コ ー ド し て い る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

Signals that govern plant vascular cell differentiation.

控制植物维管细胞分化的信号。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Nature Rev.Mol.Cell Biol. 5
• 作者: Fukuda;H.
• 通讯作者: H.

Vascular expression patterns of Arabidopsis bZIP group I genes.

拟南芥 bZIP I 组基因的血管表达模式。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Plant Biotech. 23
• 作者: Pyo;H.;et al.
• 通讯作者: et al.

Obara, K., Fukuda, H.: "What Plant Cell Die(J.Gray ed.)"Sheffield Academic Press, UK. 287 (2003)

Obara, K.、Fukuda, H.：“植物细胞死亡的原因（J.Gray 编辑）”谢菲尔德学术出版社，英国。

A new endopeptidase activity induced in the last stage of tracheary element differentiation of Zinnia cells.

在百日草细胞气管元件分化的最后阶段诱导新的内肽酶活性。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Plant Biotech. 21
• 作者: Minami;A.
• 通讯作者: A.

Involvement of extracellular dilignols in lignification during tracheary element differentiation of isolated Zinnia mesophyll cells.

细胞外二木质素参与分离百日草叶肉细胞气管元件分化过程中的木质化。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Plant Cell Physiol. 46
• 作者: Tokunaga;N.
• 通讯作者: N.