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植物長距離情報伝達機構を探るミヤコグサモデル実験系の構築

构建百脉根模型实验系统探索植物长距离信息传递机制

基本信息

批准号：
08J07623
负责人：
馬郡慎平
金额：
$ 0.77万
依托单位：
National Institute for Basic Biology (2009)The University of Tokyo (2008)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J07623/
关键词：
長距離情報伝達ミヤコグサ根粒形成

项目摘要

高等植物において維管束を介した長距離シグナル伝達は全身的な発生制御・環境応答に必須である。しかし、その詳細な制御機構は明らかではない。そこで、本研究では独自に、モデルマメ科植物ミヤコグサの根粒数制御機構を例に、植物長距離情報伝達系を解析するための基盤整備を試みた。平成二十年度は、根粒過剰着生変異体too much love(tml)の表現型解析を通じ、TMLと既知の遺伝子HAR1によって制御される長距離シグナル伝達系の存在を明らかにした。これを踏まえ、平成二十一年度は、tml変異体の原因遺伝子特定を中心にさらなる分子遺伝学的研究を行った。マッピング及びtmlアレルを用いた解析により、その原因遺伝子はF-boxとKelch repeatsをもつ新奇タンパク質をコードすることが分かった。これは、植物長距離情報伝達にF-box遺伝子が関わることを初めて示した重要な発見である。F-boxタンパク質はSCF複合体というタンパク質複合体を形成することで、標的タンパク質を取り込みそのユビキチン化を触媒することが知られている。新奇F-boxタンパク質TMLの詳細な機能を明らかにするには、これまでの分子遺伝学的手法のみならず、生化学的手法を取り入れることが不可欠である。そこで今年度は、ニューヨーク州立大学ストーニーブルック校生化学・細胞生物学部門へ海外渡航をし、免疫沈降法やIn vitroタンパク質分解アッセイなど、F-boxタンパク質の機能解析に必須な技術を習得した。本研究において、地上部と地下部を介する植物長距離情報伝達機構の一端が明らかになった。この成果は、全身的な発生制御に関わる新奇の植物ホルモンの発見、及び、有用作物の人為的な発生制御を将来的に可能にする重要なものである。

Higher plants have long vascular bundles, which are essential for the development of the whole body. The detailed control mechanism is not clear. In this study, the root number control mechanism of the plant was studied independently, and the base plate preparation of the plant long-distance information system was tested. In the 20th year of Heisei, the phenotype analysis of the root grain and the root grain showed that there was too much love(tml), and the existence of the long distance genetic system of the known gene HAR1 was clearly revealed. In 2011, the Center for Molecular Genetics conducted research on the causes of tml mutation. The reason for this is that it's not the first time that we've had a conversation. The plant long-distance information is transmitted to the F-box. F-box mass SCF complex formation, target mass selection, mass conversion, catalyst formation F-box quality TML detailed functions, such as molecular genetics, biochemical methods, such as access, such as access, etc. This year, the Department of Biochemistry and Cell Biology of the State University has acquired the necessary techniques for overseas navigation, immunosedimentation, and qualitative analysis. In this study, the plant long-distance information transmission mechanism was studied. These results are important for the development of novel plants and for the artificial development of useful crops.