ヒメツリガネゴケとシロイヌナズナで体軸形成開始点としての不等分裂分子機構の解明

阐明立碗藓和拟南芥中不等分裂作为体轴形成起点的分子机制

• 批准号: 14036229
• 负责人: 長谷部 光泰
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14036229/
• 关键词: ヒメツリガネゴケ; Physcomitrella; EST; 完全長cDNAライブラリー; 極性分裂; 分裂組織; 不等分裂; キネシン

(1)ツリガネゴケの約1万5千遺伝子のカタログの中から、代謝、光合成など極性分裂には直接関わりが無いであろうと予想される遺伝子をのぞき、約4000遺伝子を選択した。これらを順次、ヒメツリガネゴケ過剰発現ベクターにサブクローニングし、ヒメツリガネゴケの頂端分裂細胞由来プロトプラストに形質転換し、不等分裂異常をおこす遺伝子を探索している。これまでに約2500のサブクローンが終わり、約1700遺伝子についての形質転換実験を行った。その結果、約100遺伝子が不等分裂に異常を引き起こすことがわかった。これらの中には、不等分裂が等分裂になるもの、分裂細胞が多数できてしまうもの、不等分裂がおこらず1細胞のまま等方位性を保って大きくなったもの、細胞が細胞分裂無しで伸張し続けるものなど様々な表現型に分類できる機能未知の遺伝子および新規遺伝子が含まれている。(2)ヒメツリガネゴケジーントラップライン約2万ラインのスクリーニングの結果、茎頂分裂組織特異的に発現している3ラインのトラップ遺伝子の単離に成功した。これらの遺伝子の機能解析を行った。植物特異的キネシンであるAPI1遺伝子は頂端分裂細胞で発現し、細胞分裂間期に核、終期に細胞板に局在することがGFPとの融合タンパク質の発現解析によりわかった。頂端細胞特異的に発現するユビキチン様タンパク質遺伝子yh78、および姉妹遺伝子であるpph27a22の単独および二重遺伝子破壊株の表現型を観察した。その結果、これらの遺伝子は、細胞分裂と細胞極性決定の両方に関わる機能を持っていると予想された。#21遺伝子は140アミノ酸残基からなるタンパク質をコードしており、そのうちの20アミノ酸はシロイヌナズナのオーソログと高度に類似しているが、それ以外の部分はほとんど類似していないことがわかった。

(1) ツ リ ガ ネ ゴ ケ の about 15000 legacy 伝 son の カ タ ロ グ の in か ら, metabolism, photosynthesis な ど polarity divided に は directly masato わ り が no い で あ ろ う と to think さ れ る posthumous son 伝 を の ぞ き, about 4000 but 伝 を sentaku し た. こ れ ら を progressive, ヒ メ ツ リ ガ ネ ゴ ケ before turning 発 now ベ ク タ ー に サ ブ ク ロ ー ニ ン グ し, ヒ メ ツ リ ガ ネ ゴ ケ の top splinter cell origin プ ロ ト プ ラ ス ト に form quality planning in し, ranging from abnormal division を お こ す heritage 伝 son を explore し て い る. About 2500 の こ れ ま で に サ ブ ク ロ ー ン が eventually わ り, about 1700 but 伝 に つ い て の form quality planning in be 験 を line っ た. Youdaoplaceholder0 そ results, approximately 100 伝 sub-が unequal splitting に anomalies を give rise to す す す とがわ とがわ った った. In こ れ ら の に は split and split range が に な る も の, splinter cell が most で き て し ま う も の range, split が お こ ら ず 1 cell の ま ま bearing such as sexual を bao っ て big き く な っ た も の が cell division, cell without し で stretching し 続 け る も の な ど others 々 な phenotype に classification で き る function unknown の heritage 伝 son お よ び new rules 伝 son が contain Youdaoplaceholder0 まれて る. (2) ヒ メ ツ リ ガ ネ ゴ ケ ジ ー ン ト ラ ッ プ ラ イ ン about 20000 ラ イ ン の ス ク リ ー ニ ン グ の result, stem top separatist group specific に 発 now し て い る 3 ラ イ ン の ト ラ ッ プ heritage 伝 son の 単 from に successful し た. Youdaoplaceholder3 れら cultural heritage 伝 sub-<s:1> function analysis を line った. Plant specific キ ネ シ ン で あ る API1 posthumous son 伝 は top splinter cell で 発 し now, between cell division period に nuclear, eventually period に cell plate に bureau in す る こ と が GFP と の fusion タ ン パ ク qualitative の 発 now parse に よ り わ か っ た. Apical cell specific に 発 now す る ユ ビ キ チ ン others タ ン パ ク qualitative heritage 伝 yh78, お よ び and sisters son survived 伝 で あ る pph27a22 の 単 alone お よ び double heritage 伝 son broken 壊 strains の phenotype を 観 examine し た. そ の results, こ れ ら の heritage 伝 は, cell division と cell polarity decision の struck party に masato わ る function を hold っ て い る と to think さ れ た. 140 # 21 heritage 伝 son は ア ミ ノ acid residues か ら な る タ ン パ ク qualitative を コ ー ド し て お り, そ の う ち の 20 ア ミ ノ acid は シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の オ ー ソ ロ グ と highly similar し に て い る が, そ れ の the partial は ほ と ん ど similar し て い な い こ と が わ か っ た.

项目成果

Rivadavia, F., Kondo, K., Kato, M., Hasebe, M.: "Phylogeny of the sundews, Drosera (Droseraceae) based on chloroplast rbcL and nuclear 18S ribosomal DNA sequences"Amer. J. Bot.. 90. 123-130 (2003)

Rivadavia, F.、Kondo, K.、Kato, M.、Hasebe, M.：“基于叶绿体 rbcL 和核 18S 核糖体 DNA 序列的茅膏菜、茅膏菜科 (Droseraceae) 的系统发育”Amer。

Imaizumi, T., Kadota, A., Hasebe, M., Wada, M.: "Gryptochrome light signals control development to suppress auxin sensitivity in the moss Physcomitrella patens"Plant Cell. 14. 373-386 (2002)

Imaizumi, T.、Kadota, A.、Hasebe, M.、Wada, M.：“Gryptochrome 光信号控制发育以抑制苔藓小立碗藓中的生长素敏感性”植物细胞。

Ishikawa, H., Ueno, Y., Semiarti, E., Onouchi, H., Kojima, S., Tsukaya, H., Hasebe, M., Soma, T., Ikezaki, M., Machida, C., Machida, Y.: "The ASYMMETRIC LEAVES2 gene of Arabidopsis thaliana required for formation of a symmetric flat leaf lamina encodes a

石川，H.，上野，Y.，塞米蒂，E.，小内，H.，小岛，S.，冢谷，H.，长谷部，M.，相马，T.，池崎，M.，町田，C.，

Henschel, K., Kofuji, R., Hasebe, M., Saedler, H., Munster, T., Theissen, G.: "Two ancient classes of MIKC-type MADS-box genes are present in the moss Physcomitrella patens"Mol.Biol.Evol.. 19. 801-814 (2002)

Henschel, K.、Kofuji, R.、Hasebe, M.、Saedler, H.、Munster, T.、Theissen, G.：“两类古老的 MIKC 型 MADS-box 基因存在于苔藓立碗藓中”