高等植物の細胞サイズを制御する26Sプロテアソーム機能の解明

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細胞は生物の最小基本単位であり,生物個体の大きさや形態は細胞の数とサイズによって決定されている。植物において,細胞サイズを決定する機構の一つがエンドリデュプリケーションと呼ばれる,細胞質分裂を伴わずにDNAを複製する機構である。しかし,エンドリデュプリケーションを介した細胞サイズの制御機構についてはほとんどわかっていないのが現状である。一方,26Sプロテアソームは,数十のサブユニットからなる巨大なプロテアーゼであり,タンパク質の分解を行うことで様々な生命現象に関与している。本研究ではこれまでに,シロイヌナズナ26Sプロテアソームのサブユニット,RPT2aが,エンドリデュプリケーションを負に制御することで,細胞サイズ制御に関与していることを明らかとした。また逆遺伝学的解析から,rpt2a変異体において過剰な遺伝子サイレンシングが生じることを発見した。当該年度では、これらRPT2aを介したエンドリデュプリケーションおよび遺伝子サイレンシング機構をより詳細に解析するために,核プロテオミクスによる,RPT2a新規相互作用因子の単離を試みた。その結果,遺伝子サイレンシングに関与する可能性のあるタンパク質を同定することに成功した。新規相互作用因子の解析によって,RPT2aの作用機序の解明が期待される。また,RPT2aはエンドリデュプリケーションならびに遺伝子サイレンシングを負に制御することから,これら両現象の関連性について,遺伝学的解析を行った。その結果,エンドリデュプリケーションが遺伝子サイレンシングを促進させる可能性を明らかとした。本研究を進展させることで,26Sプロテアソームによる細胞サイズ制御の完全解明が期待される。