高等植物の気孔形成における細胞の分裂および相称的形態構築の分子機構

高等植物气孔形成过程中细胞分裂和对称形态的分子机制

基本信息

批准号：
14036226
负责人：
中川強
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Shimane University
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 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

気孔形成突然変異体shabondama40およびMC79の解析を行うためGateway Cloningが可能なバイナリーベクターの開発を行った。このベクターシリーズ(pGWB)を用いることにより、GUS、GFP、6His、FLAG、3HA、4Myc、10Myc、GST、T7およびTAPの各種レポーター・タグとの融合遺伝子を容易に構築することが可能となった。shabondama40は孔辺母細胞の細胞質分裂が不完全な変異体で、その原因遺伝子は出芽酵母Sec31のホモログである。Sec31pはSec13pと複合体を形成し、ER膜からの小胞出芽の過程で働いている。植物の細胞質分裂では細胞板への小胞輸送が重要であるが、変異によりこの過程が影響を受け、細胞質分裂阻害を引き起こしていると推察された。そこでこの現象の制御系を解析するためにpGWBを用いてshabondama40-TAP遺伝子を作製し植物に導入した。MC79は孔辺細胞の伸長方向や湾曲方向が異常になる細胞形態構築の突然変異体で、その原因遺伝子はロイシンリッチリピートを持つ受容体型キナーゼであった。孔辺細胞の対称的な細胞形態構築の情報伝達系の因子であることが予想された。MC79-GFPをシロイヌナズナに導入したところ、細胞膜でGFPの蛍光が観察された。このことより細胞膜に局在することが示された。MC79pro::MC79-GUSをシロイヌナズナに導入したところ、メリステモイド、孔辺母細胞および未発達な孔辺細胞でGUSの染色が観察された。このことからMC79は早いステージで発現し、形態構築の初期過程に関与していることが示された。またMC79のパートナーやリガンドを探索するためにMC79pro::MC79-TAP遺伝子を構築し、シロイヌナズナに導入した。以上の研究により細胞の形態構築の制御系に関する理解が深まった。

为了分析气孔形成突变体Shabondama40和MC79，我们开发了一个能够用网关克隆的二元矢量。通过使用此矢量系列（PGWB），可以轻松地使用GUS，GFP，GFP，6HIS，FLAG，3HA，4MYC，10MYC，10MYC，GST，T7和TAP的各种记者标签来构建融合基因。 Shabondama40是一种突变体，在组合细胞中具有不完全的细胞因子，其致病基因是发芽酵母Sec31的同源物。 Sec31p形成一个具有SEC13P的复合物，并在从ER膜上发芽的囊泡过程中起作用。囊泡转运到细胞板上在植物细胞因子中很重要，但是突变被认为会影响这一过程并引起细胞因子抑制。因此，为了分析这种现象的调节系统，使用PGWB制备了Shabondama40-TAP基因并将其引入植物。 MC79是一种突变体，构建了导致护罩细胞异常延伸和曲率的细胞形态，而致病基因是一种具有富含亮氨酸重复的受体型激酶。预计它将是警卫细胞对称细胞形态构建的信号传导因素。当将MC79-GFP引入拟南芥时，在细胞膜中观察到GFP荧光。这表明它位于细胞膜。当将MC79PRO :: MC79-GUS引入拟南芥中时，在分生组织，囊细胞和欠发达的后卫细胞中观察到GUS的染色。这表明MC79在早期表达，并参与了形态结构的早期过程。此外，还构建了MC79PRO :: MC79-TAP基因来搜索MC79合作伙伴和配体，并将其引入拟南芥。上述研究加深了我们对细胞形态构建的调节系统的理解。