植物細胞の大きさ及び核相を改変する低分子化合物の単離

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植物細胞の体積は酵母や動物細胞と同様に細胞分裂間期に倍加するだけでなく、分裂終了後に大幅に増大する。何が細胞の最終的な大きさを決定するかという問題は基礎、応用研究上非常に重要であるが、そのメカニズムはほとんど分かっていない。核内倍加(endoreduplication)は染色体DNAが細胞分裂を経ることなく複製する現象であるが、その結果生ずる倍加した核相(ploidy)と細胞の大きさの間に正の相関が見られることが知られている。本研究ではケミカルジェネティックススクリーニングによって細胞の大きさ、核相を改変する低分子化合物を単離し、それらの標的タンパク質を同定することによって、植物細胞の大きさを決定する分子機構の解明を目指している。今年度はこれまでに単離した低分子化合物20個に関する解析を中心に行った。特に長日条件で生育したシロイナズナの植物体に対するこれらの低分子化合物の影響を調べた結果から、植物ホルモンのオーキシンとブラシノステロイドが核内倍加周期の進行制御に関与することが分かった。オーキシンの関与については当研究室が最近発表した成果(Ishida et al., Development 2010)をさらにサポートする重要な知見であり、ブラシノステロイドの関与についてはこれまでに全く報告のない貴重な発見である。現在詳細な解析を進める共に、論文執筆の準備を開始している。またブラシノステロイドの不活性化に関与することが予測される新規酵素に注目し、in vivo、in vitroでの機能解析を行った。こちらに関しても現在論文の執筆を進めている。