植物ホルモンと細胞周期制御をむすぶ分子機構

连接植物激素和细胞周期控制的分子机制

• 批准号: 15770022
• 负责人: 伊藤 正樹
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15770022/
• 关键词: オーキシン; 細胞周期; 植物ホルモン; シロイヌナズナ; Myb; 胚発生; タバコ; BY-2; 転写制御

本年度は、G2/M期特異的転写を指令する転写因子である3リピート型Myb(3R-Myb)のシロイヌナズナ遺伝子ノックアウト株の解析の過程で、新たにオーキシン信号伝達やオーキシン極性輸送に関連した表現型を発見した。シロイヌナズナには5個の3R-Mybをコードする遺伝子があり、それらは構造からA-type、B-type、C-typeの3つに分類できる。2つあるA-type 3R-Myb遺伝子の二重破壊株では、胚発生の初期に胚柄と胚の区別が不明瞭になり、胚全体が胚柄様の分裂パターンを示す。この表現型は胚の頂端基部軸に沿った極性を形成に不全があることを意味している。また、この変異体はサイトキネシスにも欠損を示す。胚の極性形成の異常は、不完全なサイトキネシスの結果、娘細胞との間の区画化が不完全となり、極性形成に関わる物質(例えばオーキシン)の濃度勾配を形成できなかったためであると解釈できる。一方、C-type 3R-Myb遺伝子二つを破壊した株では、サイトキネシスには欠損を示さないが、胚の極性の異常を示したことから、胚の極性の異常とサイトキネシスの異常とは遺伝学的に分離可能であり、それぞれが3R-Mybの欠失による独立の表現型であると考えられる。胚の極性形成の異常はオーキシン信号伝達因子(ARFやIAA)やオーキシン排出キャリア(pin)の欠失により特徴的に生じる表現型であるので、3R-Mybの転写制御の標的遺伝子が何らかの形でオーキシンと関連していると考えられる。遺伝子破壊株と野生型シロイヌナズナの間で網羅的に遺伝子発現を比較することにより、3R-Mybの標的遺伝子を同定できれば、3R-Mybがどのように初期胚の極性形成に関わっているかを明らかにできると考えられる。

今年，在分析拟南芥基因敲除菌株3重复Myb（3R-Myb）（一种指导G2/M期特异性转录的转录因子）的过程中，我们发现了与生长素信号转导和生长素极性运输相关的新表达。我发现了一个模式。拟南芥有5个编码3R-Myb的基因，根据结构可分为A型、B型和C型三种类型。在两个A型3R-Myb基因的双破坏菌株中，在早期胚胎发育过程中，蒂和胚胎之间的区别变得不清楚，并且整个胚胎表现出类似蒂的分裂模式。这种表型表明沿胚胎顶底轴极性形成的缺陷。该突变体还显示出胞质分裂的缺陷。胚胎极性形成的异常被解释为由于不完全的胞质分裂，导致子细胞之间的不完全划分以及未能形成参与极性形成的物质（例如生长素）的浓度梯度。另一方面，两个C型3R-Myb基因被破坏的菌株没有表现出胞质分裂缺陷，但表现出胚胎极性异常，这表明胚胎极性异常与胞质分裂异常不同。基因上可分离，并且由于 3R-Myb 的缺失，每个都被认为是独立的表型。胚胎极性形成的异常典型地是由生长素信号因子（ARF和IAA）和生长素排泄载体（pin）的缺失引起的，因此认为3R-Myb转录控制的靶基因可能以某种方式参与其中。与生长素有关。如果我们能够通过全面比较基因破坏菌株和野生型拟南芥之间的基因表达来鉴定3R-Myb的靶基因，我们将能够阐明3R-Myb如何参与早期胚胎极性形成。可以做到。

项目成果

An E2F-regulated reporter construct is transcriptionally activated following the transient expression of cyclin D in plants.

E2F 调节的报告构建体在植物中瞬时表达细胞周期蛋白 D 后被转录激活。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Plant Biotechnology 24
• 作者: Kawamura;K
• 通讯作者: K

Kono, A.: "Arabidopsis D-type cyclin CYCD4;1 is a novel cyclin partner of B2-type cyclin-dependent kinase."Plant Physiol. 132. 1315-1321 (2003)

Kono, A.：“拟南芥 D 型细胞周期蛋白 CYCD4;1 是 B2 型细胞周期蛋白依赖性激酶的新型细胞周期蛋白伴侣。”植物生理学。

Towers, M.I: "Developmental control of the cell cycle."Cell Biol.Int.. 27. 283-285 (2003)

Towers，M.I：“细胞周期的发育控制。”Cell Biol.Int.. 27. 283-285 (2003)

Ito, M.: "Transcriptional regulation during the plant cell cycle : involvement of Myb proteins in cyclin B transcription."Biotechnology in Agriculture and Forestry. 53. 24-36 (2004)

Ito, M.：“植物细胞周期中的转录调控：Myb 蛋白参与细胞周期蛋白 B 转录。”农业和林业生物技术。