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Cell division

細胞分裂 植物は根や茎の先端などで細胞分裂を繰り返すことにより成長します。植物は動物とは異なる独自の細胞分裂の様式を進化させてきました。動物細胞がくびれて細胞質を切り離すのに対し、植物細胞は細胞板で細胞質を仕切って分裂します。細胞板の形成はフラグモプラストと呼ばれる装置が誘導します。フラグモプラストは短い微小管が向かい合って並んだ装置で、細胞板の成分を含む小胞を細胞板辺縁に輸送し細胞板を拡大させてゆきます。

私たちはフラグモプラストに含まれる新たなタンパク質「CORD4」を同定しました。CORD4はフラグモプラストの微小管の端に集積し、微小管を切断する活性をもつタンパク質「カタニン」を利用して、フラグモプラストの微小管の長さと向きを調節していました。この働きにより細胞板が早く形成され、植物の成長も早められていることが分かりました。

Cell division Plant growth is driven by repeated cell division in the root apex and shoot apex. Plants have evolved a unique mode of cell division: the cell plate gradually expands and divides the cytoplasm. The phragmoplast, an apparatus composed of two layers of short microtubules facing each other, directs the expansion of cell plates. Microtubules in phragmoplasts transport cell wall components into the edge of cell plates.

We identified a new protein that accumulates at the edge of microtubules in phragmoplasts and recruits a microtubule severing protein, Katanin, to adjust the length and angle of the phragmoplast microtubules. This activity of CORD4 facilitates phragmoplast expansion, and thereby promotes plant growth.


Mobirise

カタニンは動物にも植物にも存在するタンパク質ですが、CORD4は植物のみが持つタンパク質です。植物は進化の過程でCORD4を獲得したことにより、カタニンを利用して細胞分裂を早める独特の仕組みを発達させたと考えられます。私たちはCORD4のはたらきをさらに詳しく調べることにより、植物の細胞分裂の仕組みとその進化の過程に迫ろうとしています。

Katanin is found in both animals and plants, but CORD4 is only found in plants. It is conceivable that plants have evolved the unique mechanism in which CORD4 utilizes katanin to accelerate cytokinesis. We are investigating CORD4 to further our understanding of cell division and its evolutionary process.

Sasaki et al. 2019 Current Biology