Research

生物を取り巻く環境は常に変化している。その変化に対応するため、生物に備わっている仕組みを解明しています。具体的には、核内に存在する８サブユニットで構成されるCOP9 signalosomeタンパク質複合体（CSN）に注目してきました。CSNは動物から植物まで広く存在しており、動物では飢餓やDNA損傷などに応答し、植物では光の有無に応答することを明らかにしてきました。
私たちはCSNによる核内情報伝達を解析するモデルとして、シロイヌナズナを実験材料に用いて研究を行なっています。植物は環境の変化に応答するとき、受容体に始まり、遺伝子の発現制御を介して、生理現象を引き起こする一連の制御メカニズムが駆使します。遺伝子の発言を制御する仕組みには、遺伝子転写を司る転写因子の「量的制御」とともに、すでに転写されている産物に対する「質的制御」が行なわれます。私たちはCSNが、この多段階的な制御機構の鍵因子として働くと考えています。CSNの中でも特にCSN5サブユニットは、タンパク質分解を制御する「量的制御」の鍵となる因子です。一方、CSN1サブユニットは、spliceosomeやcleavage factor Iなどの複合体と結合して、転写抑制機能を保有しています。このことからCSN1サブユニットは転写産物のprocessing制御を通して、「質的制御」を行なっていると考えています。
私たちは植物の可塑的な形態形成を制御する仕組みを解明することで、広く生物に保存される、普遍的な遺伝子発現制御機構を解明できると考えて研究を進めています。このようなダイナミックな制御機構を、植物をモデルに展開するユニークなアプローチに興味がある学生や研究員の方はぜひ見学にいらしてください！

植物細胞は、個体や器官においてそれぞれが果たす機能を反映した多様な形態を有しています。またその形態は個体や器官の形を決める重要な因子でもあります。植物細胞の変化に富んだ形は、一般に細胞全体または部分領域が一様に拡張する拡散成長と細胞壁や細胞膜の生成が常に先端のみで起こることにより細胞の一部が伸長する先端成長の組み合わせによって生み出されます。その中で先端成長は、植物細胞の複雑かつ精緻な形態を生み出すために欠かせないものであり、細胞極性の確立・維持という観点からも精力的に研究されてきました。我々の研究室では、典型的な先端成長のみによって形成される根毛と花粉管を研究材料とし、その形成過程における平面内極性の確立、および先端極性の維持に関わる分子機構の解明を目指しています。特に、ホスホイノシチドなどのリン脂質が植物細胞の形態形成においてどのような役割を果たすのか、その制御的役割の解明を目指し研究を進めています。

研究キーワード：
植物細胞形態形成、根毛、花粉、ホスホイノシチド、遺伝学、共焦点 レーザー顕微鏡