新規LRR型受容体CLS1を介したCLV3/CLEシグナル伝達機構の解析

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サプレッサースクリーニングで得られたCLV3 peptide suppressor; cls1は強いCLV3ペプチド耐性を示し、またその原因遺伝子はLRR型受容体様キナーゼをコードするRPK2と同一であることを前年度までに明らかにしてきた。本年度は、RPK2の機能を詳細に解析するため、遺伝学的解析を行い、その結果を論文にまとめ、Development誌に発表した。また、新規の変異体cls2に関しても、マップベースクローニングを行い、原因遺伝子の探索を行った。1.茎頂分裂組織において、RPK2の機能する領域を明らかにするため、RPK2、CLV3、WUSプロモーターの下流でRPK2とGFPの融合タンパク質を発現するコンストラクトを作出し、rpk2変異体背景に導入した形質転換体を作出した(それぞれpRPK2::RPK2-GFP、pCLV3::RPK2-GFP、pWUS::RPK2-GFP)。その結果、pRPK2::RPK2-GFP形質転換体、pCLV3::RPK2-GFP形質転換体において、rpk2の表現型を相補する様子が観察され、このことから、RPK2はCLV3の発現する領域において機能することが予想された。しかしながら、蛍光顕微鏡によるGFPの局在解析、およびin situ hybridizationによるmRNAの発現解析の結果、pCLV3::RPK2-GFP形質転換体において、RPK2-GFPはCLV3の発現領域のみならず茎頂分裂組織の広い領域に分布していることが明らかになった。したがって、茎頂分裂組織におけるRPK2の機能部位、およびRPK2の発現制御を明らかにするためには、より精密に制御された条件下での実験が必要であると考えられる。2.cls2突然変異体はFOX lineを用いたスクリーニングにより、CLV3ペプチド耐性を指標にとられた変異体である。cls2は単一劣性変異体であり、マップベースクローニングの結果その原因遺伝子は第2染色体の下腕約230kbの領域に存在することが明らかとなった。この領域内の遺伝子配列を、次世代シーケンサーにより解析したところ、Plant U-box proteinをコードするAt2g23140のイントロン-エキソン境界領域において一塩基置換が見いだされた。今後は、この遺伝子が原因遺伝子である可能性を検証するため、相補性試験、およびアレリズムテストを行う予定である。