抄録
幹細胞の分化・維持に働く分子機構について明らかにするために、茎頂分裂組織 ( SAM ) 及び維管束幹細胞である前形成層をモデル系とし、SAM 及び前形成層関連遺伝子を複数同定してきた。今回はそれらの遺伝子のうち、葉酸代謝に関わる GGH 遺伝子の機能解析について報告する。GGH タンパク質は葉酸のグルタミン酸鎖切断能を持つことが明らかとなっている。GGH 遺伝子の過剰発現時には子葉の融合、ロゼット葉形成の遅延、茎頂分裂領域の縮小といったメリステム活性の低下を示唆する異常な表現型が観察された。一方、シロイヌナズナゲノム中に三つ存在する GGH 遺伝子全ての発現抑制植物体では、葉身における異所的な分裂組織形成、花器官数の増加、小花柄における苞葉の形成というメリステム活性の上昇を示唆する典型的な表現型が観察された。また、葉酸生合成阻害剤添加により根の伸長阻害や茎頂分裂領域の縮小が導かれ、その効果は多グルタミン酸鎖型葉酸の添加により回復した。一方、単グルタミン酸鎖型葉酸添加によっては回復することが出来なかった。さらに、培養細胞の管状要素への分化誘導時において、多グルタミン酸鎖型葉酸は阻害的に働くのに対し、単グルタミン酸鎖型葉酸は阻害効果を持たなかった。これらの結果は、多グルタミン酸鎖型葉酸が幹細胞の未分化状態の維持に必須であることを示唆しており、これをもとに分化段階に応じた GGH の役割について考察する。
