CRE/Loxシステムを用いたキメラ解析による葉器官サイズ制御機構の解明

使用 CRE/Lox 系统通过嵌合体分析阐明叶器官大小控制机制

• 批准号: 09J07214
• 负责人: 川出 健介
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J07214/
• 关键词: 細胞増殖; 細胞間シグナル; 葉の発生; 器官サイズ制御; 細胞肥大; 葉器官形成; クローン解析; 細胞シグナリング

葉の発生過程において、細胞増殖がある閾値以下に欠損した場合、その後の細胞肥大が異常に昂進する補償作用という現象が知られている。本研究課題ではこれまで、Cre/lox系により、ANGUSTIFOLIA3(AN3)遺伝子をキメラ状に発現する葉を人工的に誘導できる実験系を構築してきた。そして、キメラ葉の解析から、補償作用が細胞間シグナリングを介して進行することを明らかにしてきた。そこで本年度は、この未知なる細胞間シグナリングの性質を明らかにするために、さらに詳細なキメラ解析を行った。まずは、an3遺伝的背景でセクター状にAN3の発現する野生型の細胞が存在するキメラ葉を用いて、この細胞間シグナリングの影響する範囲を検討した。その結果、この細胞間シグナリングの影響は、およそ20細胞以上も伝播する非常に広範囲に及ぶものであることが明らかになった。ところが、中肋を境としてan3と野生型の細胞が分かれるキメラ葉を解析した結果、an3の細胞は補償作用を起こしているにも関わらず、野生型の細胞は補償作用を起こしていなかった。この結果は、an3変異により誘導される細胞間シグナリングは、中肋構造を超えて影響を及ぼさないこと示している。このように、葉身の半分をひとつのユニットとして機能する細胞間シグナリングはこれまでに知られていないことから、多細胞レベルで進行する葉の発生メカニズムを理解するうえで、新規の手がかりになると期待される。

Leaf の 発 birth process に お い て, cell rights colonization が あ る threshold under nt に owe loss し た occasions, そ の の after abnormal cell hypertrophy が に aung into す る compensation と い が う phenomenon known ら れ て い る. This research topic で は こ れ ま で, Cre/lox に よ り, ANGUSTIFOLIA3 (AN3) heritage 伝 son を キ メ ラ shape に 発 now す る leaf を artificial に induced で き る be 験 department を build し て き た. そ し て, キ メ ラ leaf の parsing か ら, compensation effect between が cells シ グ ナ リ ン グ を interface し て in す る こ と を Ming ら か に し て き た. そ こ で は this year, こ の unknown な る intercellular シ グ ナ リ ン グ の nature を Ming ら か に す る た め に, さ ら に detailed な キ メ ラ parsing line を っ た. ま ず は, traces of an3 伝 background で セ ク タ ー shape に an3 の 発 now す る wild-type が の cells exist す る キ メ ラ leaf を with い て, こ の intercellular シ グ ナ リ ン グ の influence す る van 囲 を beg し 検 た. そ の results, こ の intercellular シ グ ナ リ ン グ の influence は, お よ そ cells more than 20 も 伝 sowing す る very に hiroo van 囲 に and ぶ も の で あ る こ と が Ming ら か に な っ た. と こ ろ が, the rib を habitat と し て an3 と wild-type の cell が か れ る キ メ ラ leaf を parsing し た results, an3 の cells は compensation を up こ し て い る に も masato わ ら ず, wild type の cells は compensation を up こ し て い な か っ た. こ の results は, an3 - different に よ り induced さ れ る intercellular シ グ ナ リ ン グ は, を rib structure in super え て influence を and ぼ さ な い こ と shown し て い る. こ の よ う に, leaf area の half を ひ と つ の ユ ニ ッ ト と し て function す る intercellular シ グ ナ リ ン グ は こ れ ま で に know ら れ て い な い こ と か ら, multicellular レ ベ ル で for す る leaf の 発 raw メ カ ニ ズ ム を understand す る う え で, new rules の hand が か り に な る と expect さ れ る.

项目成果

Leaf size is regulated by a cell-autonomous system linking cell proli feration and post-mitotic cell enlargement

叶子大小由连接细胞增殖和有丝分裂后细胞增大的细胞自主系统调节

• 发表时间: 2009
• 作者: Matsuda T;Kido Y;Hashimoto N;Asahara S;Shigeyama Y;Takeda A;Inoue T;Shibutani Y;Uchida T;Kasuga M;T. Onishi and Y. Takahashi.;Hiroshi Ohashi;川出健介
• 通讯作者: 川出健介

細胞間コミュニケーションを介したan3変異体での補償作用

an3 突变体通过细胞间通讯的补偿作用

• 发表时间: 2010
• 作者: 川出健介;堀口吾朗;塚谷裕一;川出健介・堀口吾朗・塚谷裕一
• 通讯作者: 川出健介・堀口吾朗・塚谷裕一

Transcriptional control of two ribosome-inactivating protein genes expressed in spinach (Spinacia oleracea) embryos

• DOI: 10.1016/j.plaphy.2008.12.020
• 发表时间: 2009-05-01
• 期刊: PLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 6.5
• 作者: Kawade, Kensuke;Masuda, Kiyoshi
• 通讯作者: Masuda, Kiyoshi

KRP2過剰発現により誘導される補償作用経路は細胞自律的である

KRP2 过表达诱导的补偿途径是细胞自主的

• 发表时间: 2009
• 作者: Sawa Iwasaki;Takashi Kohda;Tomoko Kaneko-Ishino;Fumitoshi Ishino;堀口吾朗;川出健介
• 通讯作者: 川出健介

補償作用を示すan3変異体やKRP2過剰発現体では細胞あたりの葉緑体数が増加している

an3 突变体和 KRP2 过表达体中每个细胞的叶绿体数量增加，表现出补偿效应。

• 发表时间: 2009
• 作者: M.Sato;M.Hosono;K.Yamashita;S.Nakajima;S.Ino;川出健介・堀口吾朗・塚谷裕一
• 通讯作者: 川出健介・堀口吾朗・塚谷裕一