高等植物の各種の分裂組織を制御する機構の共通性と特殊性の解析

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植物の分裂組織(メリステム)と呼ばれる組織では、幹細胞とそのニッチ細胞による細胞間コミュニケーションが行われている。茎頂分裂組織、根端分裂組織、形成層、表皮細胞の分化に関わるメリステモイドが広義の意味でメリステムに該当する。これまで、個々のメリステムの制御に関する研究は行われているが、各種のメリステムの制御の共通性・特殊性を統合的に明らかにする解析は行われてこなかった。本研究はまず茎頂分裂組織における幹細胞とニッチ細胞間の細胞間コミュニケーションの仕組みを明らかにし、それにより得られた結果を他のメリステムの研究により得られた知見と比較・検討することで、それぞれのメリステムの制御の共通性と特殊性を明らかにすることを目的としている。そのために、茎頂分裂組織の幹細胞の正の制御因子であるWUSCHEL(WUS)の詳細な機能を明らかにするための研究に着手した。具体的にはWUSタンパクの機能を、あるプロテアーゼを利用して人為的に改変する実験系の構築に取り組んだ。まずプロテアーゼの認識配列をもつWUS(改変型WUS)を作成し、それが実際に機能的であることを明らかにした。現在、その改変型WUSが実際にプロテアーゼにより切断されるかを調べている。この系がうまく機能することにより、WUS遺伝子の直接の下流で機能する遺伝子を単離することが可能となり、また幹細胞制御におけるWUSタンパクの機能がさらに詳細に明らかになることが期待できる。また、このシステムは目的のタンパクを不活性化する新しい実験系として他の分野に応用が可能であると考えている。