孔辺細胞の起源から探る細胞系譜の進化機構

从保卫细胞起源探寻细胞谱系的进化机制

• 批准号: 12J05453
• 负责人: 白川 一
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J05453/
• 关键词: シロイヌナズナ; ゼニゴケ; ミロシン細胞; FAMA; SYP22; CRISPR/Cas9; ARF1; 異形細胞; MDFI; MDF1

シロイヌナズナのミロシン細胞分化を制御する因子FAMAに着目して研究を行った。FAMAの下流因子を探索するために比較DNAアレイ解析を行った。はじめに、ミロシン細胞分化亢進変異体syp22と野生型植物体の遺伝子発現パターンを比較し、９３１遺伝子がsyp22変異体で上昇していることを明らかにした。これらの遺伝子と、すでに報告されているエストロジェン誘導型FAMA過剰発現株を用いたFAMA誘導後４時間で発現が上昇している遺伝子を比較した。３２遺伝子が共通して発現上昇していた。これらの因子は、ミロシン細胞系列で働く新規因子と考えられた。次に、SYP22とFAMAの関係性を解析した。FAMApro:GUSをsyp22変異体に導入したところ、葉の内部でのGUS発現領域が拡大していた。リアルタイムPCRでFAMAの発現量をsyp22変異体と野生型株で比較したところ、syp22変異体で３-７倍にその発現量が上昇していた。これらの結果から、「syp22変異体では葉の内部でより多くの幹細胞がFAMAを発現し、結果的にミロシン細胞数が増加する」という仮説が浮上した。ゼニゴケにおけるCRISPR/Cas9実験系の改良を行った。Cas9を、シロイヌナズナでの発現にコドンが最適化されているCas9（AtcoCas9）に変更した。ARF1遺伝子の破壊をモデルとして、AtcoCas9を用いたCRISPR/Cas9によるゲノム編集効率を計測したところ、既知の系に比べて100-1000倍程度の効率の上昇がみられた。次に、ポジティブセレクションを行わない系で、ARF1遺伝子のゲノム編集効率を測定したところ、T1植物１６個体中１２個体で欠失・挿入・置換といった変異が導入されていることがわかった。以上の結果から、AtcoCas9を用いることで、ゼニゴケにおけるゲノム編集効率が大幅に上昇することがわかった。

シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の ミ ロ シ ン cell differentiation を suppression す る factor FAMA に with mesh し を line っ て research た. FAMA follows downstream factors を explore するために compare DNAアレ アレ analyze を lines った. は じ め に, ミ ロ シ ン cell differentiation hyperthyroidism - variant syp22 と wild-type plants の posthumous son 伝 発 now パ タ ー ン を compare し, 931 survived 伝 が syp22 - variant で rise し て い る こ と を Ming ら か に し た. こ れ ら の heritage 伝 と, す で に report さ れ て い る エ ス ト ロ ジ ェ ン induction model had FAMA turning 発 practice while strains を い た FAMA induced after 4 time で 発 now rising が し て い る heritage 伝 を comparing し た. The 32 descendants 伝 and が share the same <s:1> て and show an increase in <s:1> て and た. The えられた れら く factor ロシ, the ロシ で cell series で く new regulation factor と examination えられた. Then に, SYP22とFAMA <s:1> relationship を analysis た. FAMApro: GUS を syp22 - variant に import し た と こ ろ, leaf の internal で の GUS 発 fields が company, big し て い た. リ ア ル タ イ ム PCR で FAMA の 発 now quantity を syp22 - variant と wild type strains で compare し た と こ ろ, syp22 - variant で 3 to 7 times に そ の 発 now rising volume が し て い た. , こ れ ら の results か ら "syp22 - variant で は leaf の internal で よ り more く の stem cells が FAMA を 発 し now, results of に ミ ロ シ ン cell number が raised plus す る" と い う 仮 said が float on し た. Youdaoplaceholder0 CRISPR/Cas9 experiment system improves を rows った. Cas9 を, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ で の 発 now に コ ド ン が optimization さ れ て い る Cas9 (AtcoCas9) に - more し た. ARF1 posthumous son 伝 の broken 壊 を モ デ ル と し て, AtcoCas9 を with い た CRISPR/Cas9 に よ る ゲ ノ ム を arranged working rate measuring し た と こ ろ, both know の に than べ て degree of 100-1000 times の sharper rate rising の が み ら れ た. に, ポ ジ テ ィ ブ セ レ ク シ ョ ン を line わ な い で, traces of ARF1 伝 son の ゲ ノ ム を arranged working rate determination し た と こ ろ, T1 plants 16 individuals lost 12 individual で owe, scions into, replacement と い っ た - different が import さ れ て い る こ と が わ か っ た. の above results か ら, AtcoCas9 を with い る こ と で, ゼ ニ ゴ ケ に お け る ゲ ノ ム arranged working rate が に rise sharply す る こ と が わ か っ た.

项目成果

The AP-1μ adaptin is required for KNOLLE localization at the cell plate to mediate cytokinesis in Aiabidopsis.

KNOLLE 在细胞板上的定位需要 AP-1μ 适应素来介导拟南芥的胞质分裂。

• 发表时间: 2013
• 期刊: Plant and Cell Physiology.
• 作者: Teh OK;Shimono Y;Shirakawa M;Fukao Y;Tamura K;Shimada T;Hara-Nishimura I.
• 通讯作者: Hara-Nishimura I.

Endocytosis-Dupendent Establishment Or PINI polarity Is Requirde For Myrosin Cell Developeni In Leaf Primordio Of Arnbidopsis

草芥叶原基内吞依赖的建立或PINI极性是肌球蛋白细胞发育的必要条件

• 发表时间: 2014
• 作者: 白川一

トランスゴルジネツトワークに局在する新規輸送因子の機能解析

跨高尔基体网络中新型转运因子的功能分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 白川一;上田晴子;嶋田知生;河本恭子;西村いくこ
• 通讯作者: 西村いくこ

Transcriptional factors in Marchantia polymorpha

地钱的转录因子

• 发表时间: 2012
• 作者: 白川一;河内孝之
• 通讯作者: 河内孝之

FAMA Is an Essential Component for the Differentiation of Two Distinct Cell Types, Myrosin Cells and Guard Cells, in Arabidopsis

• DOI: 10.1105/tpc.114.129874
• 发表时间: 2014-10-01
• 期刊: PLANT CELL
• 影响因子: 11.6
• 作者: Shirakawa, Makoto;Ueda, Haruko;Hara-Nishimura, Ikuko
• 通讯作者: Hara-Nishimura, Ikuko