外侧か?内侧か? - 植物において表皮細胞が外部環境との境界に作られる仕組みを解明 - 研究成果
掲载日:2021年1月25日
陆上植物は、乾燥をはじめとする环境ストレスや病害を引き起こす有害な生物に囲まれて生きている。そこで、植物は特殊化した细胞をシート状に并べた表皮组织を外部环境との境界に発达させ、自らを保护している。表皮细胞が分化する际に重要な键転写因子は2003年に発见され、表皮细胞の分化を制御する分子的な仕组みについての理解は进みつつある。しかし、外部环境との境界、すなわち「位置」を细胞がどのように认识し、表皮细胞が适切な场所に分化するのかについては未解明のままであった。
今回、东京大学大学院総合文化研究科の阿部光知准教授らのグループは、细胞が植物体における位置を认识する仕组みを新たに见出し、「适切な场所で适切な细胞が分化するメカニズム」を解明した。研究グループは、シロイヌナズナを用いた分子遗伝学的手法と可视化技术によって、表皮细胞が分化するには键転写因子が発现するだけでは不十分で、外部环境との境界细胞で作られる特殊な脂质(极长锁脂肪酸を含むセラミド(注1))と键転写因子が结合し、键転写因子机能が安定に発挥されることが重要であることを発见した。
植物が陆上に进出した际に、过酷な外部环境から植物体を保护するために表皮细胞は発达したと考えられている。今后、地球环境が剧的に変化することが予测されているなか、外部环境との境界に位置する表皮细胞についての理解が深まることは、过酷な环境下でも丈夫な植物の作出につながると期待される。
用语解説:
(注1) 極長鎖脂肪酸を含むセラミド
スフィンゴシンと脂肪酸がアミド结合することで作られる脂质のことをセラミド(颁别谤)という。セラミドのなかでも、特に炭素锁长20以上の极长锁脂肪酸(痴尝颁贵础)を含むものを痴尝颁贵础-颁别谤と呼ぶ。痴尝颁贵础は、表皮细胞の表面に分泌される疎水性のクチクラを构成する物质としても知られている
今回、东京大学大学院総合文化研究科の阿部光知准教授らのグループは、细胞が植物体における位置を认识する仕组みを新たに见出し、「适切な场所で适切な细胞が分化するメカニズム」を解明した。研究グループは、シロイヌナズナを用いた分子遗伝学的手法と可视化技术によって、表皮细胞が分化するには键転写因子が発现するだけでは不十分で、外部环境との境界细胞で作られる特殊な脂质(极长锁脂肪酸を含むセラミド(注1))と键転写因子が结合し、键転写因子机能が安定に発挥されることが重要であることを発见した。
植物が陆上に进出した际に、过酷な外部环境から植物体を保护するために表皮细胞は発达したと考えられている。今后、地球环境が剧的に変化することが予测されているなか、外部环境との境界に位置する表皮细胞についての理解が深まることは、过酷な环境下でも丈夫な植物の作出につながると期待される。
用语解説:
(注1) 極長鎖脂肪酸を含むセラミド
スフィンゴシンと脂肪酸がアミド结合することで作られる脂质のことをセラミド(颁别谤)という。セラミドのなかでも、特に炭素锁长20以上の极长锁脂肪酸(痴尝颁贵础)を含むものを痴尝颁贵础-颁别谤と呼ぶ。痴尝颁贵础は、表皮细胞の表面に分泌される疎水性のクチクラを构成する物质としても知られている
论文情报
Kenji Nagata, Toshiki Ishikawa, Maki Kawai-Yamada, Taku Takahashi, Mitsutomo Abe*, "Ceramides mediate positional signals in Arabidopsis thaliana protoderm differentiation," Development: 2021年1月25日, doi:10.1242/dev.194969.
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