ゼニゴケにおける不定成長抑制機構の研究

抑制地钱无限生长的机制研究

基本信息

批准号：
14J08452
负责人：
平川有宇樹
金额：
$ 2.83万
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：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞間シグナル分子のモデルとして、CLEペプチドホルモンの解析を行った。当初の計画では遺伝的冗長性の低いゼニゴケにおいて新規の情報因子やその分子機構を明らかにすることを目的としていたが、これに加え、植物ゲノム中に存在する遺伝的多様性を利用した分子設計研究への展開が見られた。昨年度までに、ゼニゴケにはMpCLE1-MpTDRとMpCLE2-MpCLV1の二つのCLEペプチド-受容体シグナル経路が存在し、前者は器官サイズの制御を行うことを明らかにしてきた。今回、MpCLE1変異体における器官サイズの増大が分裂組織活性の亢進によるものであることを組織学的な解析によりつきとめた。これは、シロイヌナズナ等の被子植物で知られるCLV3シグナルの機能に類似する。一方、細胞分裂面に着目すると、MpCLE1はシロイヌナズナTDIF-TDR経路と類似した作用を持つことが示唆された。したがって、ゼニゴケとシロイヌナズナのCLEペプチドシグナル経路は、遺伝的に独立な2種類のCLEペプチドが保存されながらも、細胞レベルでの機能としては複数の作用が異なる組み合わせで存在していることが分かった。昨年度、シロイヌナズナに対して、その2種類のCLE経路を活性化できる人工的なCLEペプチドを見出した。今回、この人工ペプチド（KIN）の作用機序を調べた結果、KINペプチドはたしかに二種類の受容体、CLV1とTDRに結合し、作用することが明らかとなった。このようなペプチドは天然の植物には見つかっておらず、むしろ進化的にゲノム中から排除されてきたことが示唆された。ペプチドの配列を人為的に組み直すことによって、天然の植物ペプチド分子では発揮できない作用を持つペプチドを作ることができたと言える。

我们分析了 CLE 肽激素作为细胞间信号分子的模型。最初的计划是在地钱中发现新的信息因子及其分子机制，研究中看到了地钱的进展。直到去年，我们才发现地钱中有两条CLE肽受体信号通路，MpCLE1-MpTDR和MpCLE2-MpCLV1，前者控制器官大小。在这里，我们通过组织学分析发现，MpCLE1突变体器官大小的增加是由于分生组织活性增强。该功能类似于拟南芥等被子植物中已知的 CLV3 信号。另一方面，着眼于细胞分裂方面，有人认为MpCLE1具有与拟南芥TDIF-TDR途径相似的作用。因此，虽然地钱和拟南芥的CLE肽信号通路保留了两种遗传上独立的CLE肽，但发现在细胞水平上以不同的组合存在多种功能。去年，我们发现了一种人工 CLE 肽，可以激活拟南芥中两种类型的 CLE 通路。通过研究该人工肽（KIN）的作用机制，结果发现KIN肽确实与CLV1和TDR这两种受体结合并发挥作用。在天然植物中尚未发现此类肽，这表明它们已在进化过程中从基因组中消失。可以说，通过人工重新排列肽序列，可以创造出具有天然植物肽分子无法发挥的作用的肽。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Peptide Ligands in Plants

植物中的肽配体

DOI：
10.1016/b978-0-12-801922-1.00004-x
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuki Kondo; Yuki Hirakawa; Hiroo Fukuda
通讯作者：
Hiroo Fukuda

Hybrid engineering of CLE peptides

CLE 肽的混合工程

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuki Hirakawa; Hidefumi Shinohara; Kai Welke; Stephan Irle; Yoshikatsu Matsubayashi; Keiko Torii; Naoyuki Uchida
通讯作者：
Naoyuki Uchida

Role of CLE peptide signaling in Marchantia development

CLE 肽信号在地钱发育中的作用

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuki Hirakawa; Ryo Tabata; Kimitsune Ishizaki; Takayuki Kohchi; Naoyuki Uchida; John Bowman; Shinichiro Sawa
通讯作者：
Shinichiro Sawa

CLE family of short secretory peptides in Marchantia and Arabidopsis

地钱属和拟南芥中的短分泌肽 CLE 家族