鈴木秀政 生命科学研究科研究員、吉竹良洋 同特定助教、灰庭瑛実 同修士課程学生（研究当時）、西浜竜一 同准教授、河内孝之 同教授、 加藤大貴 神戸大学助手、石崎公庸 同 教授、 Dolf Weijers Wageningen大学教授、Roeland Boer ALBAシンクロトロン博士らは、植物ホルモンの1種であり、植物の発生・成長・環境応答の多くを制御するオーキシンに対する応答機構の基本原理を明らかにしました。
従来のモデル植物では高度な遺伝子重複のためその解明は容易ではありませんでした。しかし、本研究では、陸上植物に共通かつ最小のオーキシン応答機構をもつ基部陸上植物ゼニゴケを用いることで、オーキシン依存的に遺伝子発現を活性化する因子と、競合的に働く抑制因子によって感度が調整されるという仕組みがオーキシン応答の根底にあることを見出しました。また、これらの因子の分布パターンの違いにより、オーキシン応答性の異なる発生ゾーンが作られることが示唆されました。
今後この成果をもとに、より複雑なオーキシン応答機構をもつ農作物などにおける仕組みを解析することで、植物の成長や形態を効率的に制御する技術につながると期待されます。
本研究成果は、2020年5月16日に、国際学術誌「Nature Plants」のオンライン版に掲載されました。
図：転写活性化型A-ARF（A）と転写抑制型B-ARF（B）は、同じ標的遺伝子への結合において競合する
詳しい研究内容について
書誌情報
【DOI】 https://doi.org/10.1038/s41477-020-0662-y
Hirotaka Kato, Sumanth K. Mutte, Hidemasa Suzuki, Isidro Crespo, Shubhajit Das, Tatyana Radoeva, Mattia Fontana, Yoshihiro Yoshitake, Emi Hainiwa, Willy van den Berg, Simon Lindhoud, Kimitsune Ishizaki, Johannes Hohlbein, Jan Willem Borst, D. Roeland Boer, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi & Dolf Weijers (2020). Design principles of a minimal auxin response system. Nature Plants, 6(5), 473-482.
