レーザーインジェクション技術を基盤とした配偶体間相互作用を支える助細胞機能の解明

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被子植物の卵細胞の脇に2つある助細胞は、植物が受精を達成する上で必要不可欠な細胞である。受精のため、精細胞を含む花粉管が迷うことなく胚嚢にたどり着くには、助細胞から分泌される低分子量タンパク質LUREsが必須である(Okuda, Tsutsui et al., Nature, 2009)。さらに、2つある助細胞のうち一方が花粉管の破裂に先立って細胞死を起こし、精細胞放出のための場を提供する。誘引から受精に至るまでに、花粉管と助細胞の間に細胞間コミュニケーションの存在が示唆されているが、その分子的メカニズムには謎が多い。そこで、我々は、助細胞で発現する遺伝子のなかに、この細胞間コミュニケーションに重要な因子があると考え、胚嚢の顕微操作が容易であるトレニア(Torenia fournieri)を材料とし、次世代シーケンサーによる遺伝子発現解析を行なった。昨年度までに、次世代シーケンサーで解析するサンプルの前処理についての条件検討を終えていたので、今年度は実際に解析を行なった。また、中央細胞および卵細胞についても同様に遺伝子発現解析を行なった。その結果、各細胞で特異的に発現する遺伝子群が明らかとなり、細胞間コミュニケーションへの関与が示唆される遺伝子の絞り込みも進めた。また、トレニアで助細胞特異的な発現を示した遺伝子群について、シロイヌナズナにおけるホモログを探索し、それらについても機能解析を進めた。その結果、amiR(人工micro RNA)によるノックダウンで細胞間コミュニケーションに異常を示す遺伝子群を同定しており、今後の詳細な実験による機能解明が期待される。