植物細胞の分裂期微小管構造体の動態を制御する分子機構の研究

控制植物细胞有丝分裂微管结构动力学的分子机制研究

基本信息

批准号：
20K06696
负责人：
笹部美知子
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Hirosaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの研究から、シロイヌナズナにおいて、機能未知の多数のメンバーからなるキネシン14ファミリー (Kin14) に属する特定のメンバーが、分裂期の様々な微小管構造体に局在し、分裂の過程でこれら構造体の動態制御に関与している可能性が明らかになっている。これまでに、Kin14について細胞生物学的な解析を進め、これらの因子が分裂期の様々な微小管構造体の動態を制御していることを明らかにし、その機能制御に翻訳後修飾が関与していることを明らかにしてきた。今年度はこれらの成果をもとに、遺伝学的な解析を進めた。これらの変異体の一つは雄性配偶体の細胞分裂の異常により致死となることがこれまでに報告されている。この変異体に、これまでに細胞レベルでの解析で明らかになってきたKin14 の機能に重要な翻訳後修飾に関わるアミノ酸に変異を入れたコンストラクトを導入し、雄性配偶体致死の表現型をレスキューできるかどうかを解析したところ、野生型Kin14の導入ではその表現型がレスキューされたのに対し、変異Kin14の導入では雄性配偶体致死の表現型はレスキューされなかった。このことは、Kin14の翻訳後修飾による機能制御が分裂期微小管構造体の適切な動態制御及び正常な細胞分裂に必要であると同時に、個体における正常な発生に重要な役割を担っていることを示唆している。これまでの結果から、本因子は分裂期微小管制御の主要因子の一つと考え、本研究において生体内における相互作用因子を高解像に解析可能な近接依存性標識法を進めている。今年度はこれまでの成果を投稿論文としてまとめると同時に、相互作用因子の同定を進め本因子や制御因子の分子機能を高解像度で明らかにすることにより、植物の細胞分裂制御の分子基盤についての理解をさらに進めたい。

先前的研究表明，在拟南芥中，由许多功能未知的成员组成的驱动蛋白14家族（Kin14）的特定成员在分裂过程中定位于各种微管结构，并且已经明确这些结构可能是参与身体动力学的控制。迄今为止，我们已经对Kin14进行了细胞生物学分析，并揭示了这些因子控制着分裂过程中各种微管结构的动态，并且翻译后修饰参与了其功能的调节。今年，我们根据这些结果进行了遗传分析。此前曾报道，其中一种突变体由于雄配子体细胞分裂异常而致命。我们向该突变体中引入了一种结构，该结构对参与翻译后修饰的氨基酸进行了突变，这些氨基酸对 Kin14 的功能很重要，这已通过细胞水平分析揭示出来，并在我们分析这是否是雄性配子体致死表型时挽救了雄性配子体致死表型。可能的是，引入野生型Kin14挽救了该表型，而引入突变体Kin14并没有挽救雄配子体致死表型。这表明Kin14通过翻译后修饰的功能控制对于有丝分裂微管结构和正常细胞分裂的适当动态控制是必要的，同时在个体的正常发育中发挥着重要作用。根据迄今为止获得的结果，我们认为该因素是有丝分裂过程中调节微管的主要因素之一，在这项研究中，我们正在进行邻近依赖性标记方法，该方法可以对有丝分裂中的相互作用因素进行高分辨率分析。体内。本财年，我们将把迄今为止的成果整理为已提交的论文，同时进行相互作用因子的识别，并以高分辨率阐明该因子和调控因子的分子功能，从而研究细胞的分子基础。我想进一步了解植物的分裂控制。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Early Endosomal Trafficking Component BEN2/VPS45 Plays a Crucial Role in Internal Tissues in Regulating Root Growth and Meristem Size in Arabidopsis

早期内体运输成分 BEN2/VPS45 在调节拟南芥根生长和分生组织大小的内部组织中发挥着至关重要的作用

DOI：
10.3389/fpls.2020.01027
发表时间：
2020-07-09
期刊：
Frontiers in Plant Science
影响因子：
5.6
作者：
Y. Matsuura;Narumi Fukasawa;Kosuke Ogita;M. Sasabe;T. Kakimoto;Hirokazu Tanaka
通讯作者：
Hirokazu Tanaka

シロイヌナズナの二つの NACK キネシンは発生過程で見られる多様な細胞質分裂の制御に関与する

两种拟南芥 NACK 驱动蛋白参与发育过程中各种胞质分裂过程的调节。