デンプン貯蔵細胞分化特異的に発現するKH-RNA結合ドメインを持つ遺伝子の解析

分析淀粉储存细胞分化中特异表达的具有 KH-RNA 结合域的基因

• 批准号: 15770039
• 负责人: 宮沢 豊
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15770039/
• 关键词: デンプン貯蔵細胞; タバコ培養細胞BY-2; シロイヌナズナ; アミロフラスト; 遺伝子発現調節; 色素体; KH-RNA結合ドメイン; デンプン; アミロプラスト; 色素体分化

本年度は,本研究課題で解析を行っている遺伝子が,植物体内でどのような生命現象に関与しているのかを推定するために,植物体内においてデンプン貯蔵細胞分化,および脱分化を植物体内で検証できる実験系の構築とそれを制御する遣伝子の特定を進めた.これまでに,シロイヌナズナでは,水分屈性発現時に根端のデンプンを蓄積する細胞群であるコルメラ細胞においてアミロプラスト脱分化がおこることが示されている.そこで,この水分屈性発現過程においてコルメラ細胞内でどのような変化が起こることにより,デンプン貯蔵細胞の脱分化が起こるのかを観察により解析するとともに,当該遺伝子との関係の解析を試みた.その結果,テクノビット7100樹脂を用いた光学顕微鏡観察により,水分勾配刺激によりまず,デンプン貯蔵細胞内の液胞化が進行することが観察され,それに伴い細胞内デンプン粒が消失していくことが観察された.また,この現象は水分ストレスを与えるだけでも生じることも同時に観察された.さらに,この現象を担う生体内因子の探索を,種々の生体内因子を阻害する薬剤処理により行ったところ,カルシウムイオンのキレート剤であるEGTAを与えたときにデンプン粒消失が抑制されることが見いだされた.これらの結果を踏まえ,これらの現象と当該遺伝子との関係の解析を開始したが,現在のところ明瞭な結果は得られなかった.その原因としては,本研究で着目している遺伝子のホモログが関与していると考えられ,現在それらの種子もあわせて解析を行っている.これまでのデンプン貯蔵細胞分化,脱分化過程の研究成果について,総説集"Tobacco BY-2 cells, a new treatise"に発表を行うとともに,デンプン貯蔵細胞分化の有無で制御される植物の生理現象として,茎の回旋転頭運動があることを見いだし,この成果についても米国科学アカデミー紀要に発表した.

在今年，为了估计本研究主题中分析的基因涉及哪种生命现象，我们开发了一个实验系统，可以验证植物中淀粉储存细胞分化和去分化的降解以及骨骼根控制基因的鉴定。迄今为止，已经表明，在拟南芥中发生淀粉样细胞，这是一组细胞，当水热地出现水时，它们会在根边缘积聚淀粉。因此，我们通过观察在此水肌素表达过程中观察Cormela细胞中发生了什么变化，并试图分析与基因的关系。结果，我们首先使用Technobit 7100树脂观察到光学显微镜，并能够刺激水分梯度，然后首先刺激水梯度。据观察，细胞增多症发生了，细胞内淀粉颗粒消失了。还观察到，即使施加了水应力，这种现象也会发生。此外，当搜索在这种现象中起作用的体内因子时，是通过治疗抑制各种体内因子的药物来执行的时，发现当钙离子的螯合剂EGTA时，淀粉颗粒消失了。基于这些结果，我们开始分析这些现象与基因之间的关系，但目前尚未获得明确的结果。人们认为，集中在这项研究中的基因的同源物涉及，并且也正在分析这些种子。以前在淀粉储存细胞的分化和去分化过程中研究了这种现象的结果，研究结果发表在“烟草”部分，介绍了先前研究淀粉存储细胞分化和去分化过程的研究结果。除了提出“ By-2细胞，新的论文”外，他还发现，受淀粉储存细胞分化的存在或不存在的植物中的生理现象是茎的旋转头运动，并在美国国家科学院的会议记录中发表了这一发现。

项目成果

Momoyama Y, Miyazawa Y, Miyagishima S, Mori T, Misumi O, Kuroiwa H, Kuroiwa T: "The division of pleomorphic plastids with multiple FtsZ rings in tobacco BY-2 cells."European Journal of Cell Biology. 82. 323-332 (2003)

Momoyama Y、Miyazawa Y、Miyagishima S、Mori T、Misumi O、Kuroiwa H、Kuroiwa T：“烟草 BY-2 细胞中具有多个 FtsZ 环的多形质体的分裂。”欧洲细胞生物学杂志。

Shoot circumnutation and require winding movements require gravisensing cells.

拍摄旋转并需要缠绕运动需要重力感应单元。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 102
• 作者: Miyazawa Y;Takahashi H;Shimizu M 他;Kitaya Y 他;Kitazawa D 他
• 通讯作者: Kitazawa D 他

Miyazawa Y, Sakai A, Kuroiwa T, Yoshida S: "Establishment of an amyloplast inducing system using cultured tabacco BY-2 cells."Journal of Applied Glycoscience. 50. 306-307 (2003)

Miyazawa Y、Sakai A、Kuroiwa T、Yoshida S：“使用培养的烟草 BY-2 细胞建立淀粉体诱导系统。”应用糖科学杂志。

Studies on dynamic changes of organelles using tobacco BY-2 as the model plant cell line. BAF vol.53 Tobacco BY-2 Cells.(Nagata T, Hasegawa S, Inze D eds)

以烟草BY-2为模型植物细胞系研究细胞器动态变化。

• 发表时间: 2004
• 作者: Sakai A;Miyazawa Y;Kuroiwa T
• 通讯作者: Kuroiwa T

Sugiyama R, Kazama Y, Miyazawa Y, Matsunaga S, Kawano S: "CCLS96.1, a member of a multicopy gene family, may encode a non-coding RNA preferentially transcribed in reproductive organs of Silene latifolia"DNA Research. 10. 213-220 (2003)

Sugiyama R、Kazama Y、Miyazawa Y、Matsunaga S、Kawano S：“CCLS96.1，多拷贝基因家族的成员，可能编码优先在 Silene latifolia 生殖器官中转录的非编码 RNA”DNA 研究。