抄録
植物の根と地上部の先端に存在するメリステムでは細胞分裂を繰り返し、一定の細胞数に達すると、細胞の体積が劇的に増加して急激な細胞伸長を示す。この劇的な細胞機能の転換を制御する分子メカニズムには、多数の遺伝子の発現変動を伴う転写のカスケードとネットワークがこのプロセスに関与していると考えられる。遺伝子の発現を上位で制御する転写因子を同定し、その機能を解明することで、細胞分裂活性を抑制して細胞伸長へと転換させる分子機構、植物器官の形作りの制御機構を分子レベルで明らかにすることができ、植物バイオマスの効率的な増加に貢献できる。
我々の研究室で構築した詳細な根の遺伝子発現地図を用い、UPBEAT1(UPB1)と名付けたbHLH転写因子が根のメリステムサイズ決定に重要な役割を果たすことを見いだした。
UPB1変異株や過剰発現株を用いたマイクロアレイ解析、更にはChIP-chipを用いたゲノムワイドなUPB1標的遺伝子の探索により、UPB1はペルオキシデースを介した活性酸素種（ROS）シグナルを制御していることが分かった。ROSの染色実験から超酸化物はメリステム領域、過酸化水素は伸長領域に蓄積し、upb1変異株ではこの分布バランスが乱れていた。少なくとも2種類の異なるROSの根端における空間的分布が細胞の分裂から伸長への転換、ひいてはメリステムサイズの決定に重要であることが示唆された。
