細胞極性と遺伝子発現プログラムの可視化を基盤とした植物初期胚の体軸獲得機構の解明

基于细胞极性和基因表达程序可视化阐明早期植物胚胎体轴获取机制

基本信息

批准号：
08J03415
负责人：
植田美那子
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J03415/
关键词：
分子生物学初期発生転写因子体軸形成

项目摘要

高等生物は複雑な構造をもつが、それらは全て受精卵という単一細胞に由来する。高等植物の受精卵は高度な細胞極性をもち、その不等分裂によって異なる発生運命をもつ娘細胞を生じる。この際の軸性は成熟体の頂端-基部軸に相当するが、初期発生の過程で体軸が形成される仕組みについては現在でもほとんど分かっていない。シロイヌナズナのホメオボックス型転写因子をコードするWOX8(WUSCHEL RELATED HOMEOBOX8)遺伝子は受精卵で発現し、その不等分裂後には一方の基部側の娘細胞にのみ発現が受け継がれる。我々は、このようなWOX8の非対称発現を制御する複数のcis配列を同定し、それぞれに特異的に結合する因子を探索した。酵母oneハイブリッド法によるスクリーニングの結果、各cis配列に特異的に結合する転写因子の同定に成功し、これら転写因子群がWOX8発現のみならず、受精卵の細胞極性や初期胚の体軸形成に重要であることを見出した。現在までに酵母twoハイブリッド法によるスクリーニングをおこない、上記の転写因子群が胚に特異的な複合体を形成して働くこと、および受精後に特異的なタンパク質調節を受けることを示唆する結果を得ている。また、これら転写因子の変異体において、受精卵を蛍光マーカーで可視化し、単離して大規模発現解析をおこなうことで、これらの下流で体軸形成を担う実働因子の網羅的な探索を進めている。

高等生物具有复杂的结构，但它们都起源于单个细胞，即受精卵。高等植物的受精卵具有高度的细胞极性，它们的不均等分裂产生具有不同发育命运的子细胞。这种情况下的轴对应于成人身体的顶底轴，但人们对早期发育过程中身体轴形成的机制知之甚少。 WOX8（WUSCHEL RELATED HOMEOBOX8）基因编码拟南芥中的同源盒型转录因子，在受精卵中表达，在不等分裂后，表达仅由一个近端子细胞遗传。我们鉴定了控制 WOX8 不对称表达的多个顺式序列，并寻找与每个序列特异性结合的因子。通过使用酵母单杂交方法进行筛选，我们成功鉴定了与每个顺式序列特异性结合的转录因子，这些转录因子不仅参与WOX8的表达，还参与受精卵的细胞极性和体轴的形成。早期胚胎发现它很重要。迄今为止，我们利用酵母二杂交法进行了筛选，得到的结果表明上述转录因子形成了胚胎特异的复合物，并且在受精后受到特定的蛋白质调控。此外，通过用荧光标记可视化受精卵并对这些转录因子的突变体进行大规模表达分析，我们正在全面寻找在体轴形成中发挥作用的下游因子。