小田研究室・細胞制御研究室

植物細胞の形態形成:空間を制御する分子システムの理解

教員




Research Summary

多細胞生物の発生は個々の細胞が適切な形態と機能を獲得することによって成し遂げられます。植物細胞は堅い細胞壁に覆われており、この細胞壁の沈着パターンを変化させることにより様々な細胞を作り出しています。私たちの研究室では、規則的なパターンの二次細胞壁を形成する木部道管の分化や、新たな細胞壁を作り出す細胞分裂をモデルとして、植物細胞が細胞壁をいつどこにどのように沈着させるか決定する仕組みを研究しています。独自に開発した細胞培養系や再構築実験系を用い、主に細胞骨格とその挙動を制御する低分子量Gタンパク質のシグナルに着目して研究を進めています。

(A)木部道管の様々な二次細胞壁パターン。(B)木部道管分化誘導系。二次細胞壁(赤)の沈着が認められる。(C)二次細胞壁の沈着を誘導する微小管。(D)低分子量Gタンパク質が活性化(緑)し、二次細胞壁(黄)の沈着を阻害している。(E)細胞壁パターンの再構築。低分子量Gタンパク質(紫)が細胞膜ドメインを形成し、微小管(緑)と相互作用している。

Selected Publications

Sasaki T, Tsutsumi M, Otomo K, Murata T, Yagi N, Nakamura M, Nemoto T, Hasebe M, Oda Y. A Novel Katanin-Tethering Machinery Accelerates Cytokinesis. Curr Biol. 2019 Dec 2;29(23):4060-4070.e3.

Sugiyama Y, Nagashima Y, Wakazaki M, Sato M, Toyooka K, Fukuda H, Oda Y. A Rho-actin signaling pathway shapes cell wall boundaries in Arabidopsis xylem vessels. Nat Commun. 2019 Jan 28;10(1):468.

Nagashima Y, Tsugawa S, Mochizuki A, Sasaki T, Fukuda H, Oda Y. A Rho-based reaction-diffusion system governs cell wall patterning in metaxylem vessels. Sci Rep. 2018 Aug 1;8(1):11542.

Sugiyama Y, Wakazaki M, Toyooka K, Fukuda H, Oda Y. A Novel Plasma Membrane-Anchored Protein Regulates Xylem Cell-Wall Deposition through Microtubule-Dependent Lateral Inhibition of Rho GTPase Domains. Curr Biol. 2017 Aug 21;27(16):2522-2528.e4.


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