Nagoya University (현재 Nagoya University, Nagoya University), Takashima Saku의 연구 그룹 (현재 National Advanced Industrial Science and Technology Institute of Advanced Industrial Science and Technology의 생물학적 과정 연구 부서의 연구원), Sasaki Takema, Kikushima Yuichiro 및 교수의 학부생, Collaboration on on gr 오사카 대학교 과학 대학원 대학원 대학원 대학원 대학교 공학부, 오사카 대학교 (Osaka University), 도키 소리 (Inagaki Soichi) 부교수, 도쿄 대학교 (Sakamoto Shingo), 사카모토 징고 (Sakamoto Shingo), 과학 대학원, Mitsuda School of Mitsuda School, Mitsuda School, Mitsuda School, Mitsuda Science, Mitsuda Science, Mitsuda Science, Mitsuda Science, Mitsuda Science, Mitsuda Science의 수석 연구원, Sakamoto Shingo, 과학 대학원, 과학 대학원 대학원 University는 Saitama University 과학 공학 대학원의 부교수 인 Inoue Daisuke와 공동으로 연구되었습니다스피드 바카라셀 벽참고 1)8554_8576 |
이 연구 그룹은 Arabidopsis thaliana의 덕트의 세포벽 구조에서 이상을 나타내는 돌연변이 체를 새로 분리했습니다 원인 유전자KNAT7Formin11(FH11) 유전자 발현을 억제한다는 것이 발견되었다 KNAT7이 작동을 중지하면FH118861_8915Actin Fiber참고 2)증가, 이는 덕트 세포벽의 구조 유형을 변화시킨다 다시 말해, 스피드 바카라은 액틴 중합의 양을 제어함으로써 세포벽의 구조를 제어 하였다
스피드 바카라 세포를 덮는 세포벽은 세포 모양, 잎과 뿌리의 성장, 다양한 응력에 대한 반응을 포함한 다양한 기능을 담당합니다 스피드 바카라의 세포벽 구조를 인위적으로 제어하기 위해이 연구의 결과를 적용함으로써, 가뭄 스트레스에 저항하는 수확하기 쉬운 형태와 스피드 바카라을 생산하는 기술로 이어질 것으로 예상됩니다
이 연구 결과는 2025 년 2 월 26 일자 British Journal of Science에 발표되었습니다
Nature Communications"

스피드 바카라 세포는 주로 셀룰로오스로 구성된 세포 표면에 세포벽을 형성합니다 이 세포벽은 스피드 바카라 세포 성장, 형태 유지 및 신체 내의 물 수송 채널을 보장하는 것과 같은 광범위한 현상에 깊이 관여하며, 세포벽 형성의 적절한 제어는 스피드 바카라 발달 및 생존에 필수적입니다 세포벽 형성은 세포 표면에서 균일하지 않고 적시와 올바른 위치에서 발생하도록 제어된다 세포막 바로 아래에 늘어선 미세 소관은 셀룰로오스-합성 효소의 위치와 방향을 안내함으로써 세포벽이 형성되는 위치를 결정한다
스피드 바카라의 덕트를 구성하는 세포는 2 차 세포벽이라고 불리는 두꺼운 세포벽을 형성하여 프로그래밍 된 세포 사멸을 유발합니다 이것은 세포 함량을 소화하고 관형 또는 관 덕트 요소라고하는 물을 운반하기위한 중공 튜브로 변합니다 이 덕트 요소에 의해 생성 된 2 차 세포벽은 세포 표면에서 독창적, 나선형, 메쉬 및 기공 모양과 같은 독특한 패턴을 형성한다 (도 1)

그림 1 : 원생 동물 및 변태에서의 관 덕분 요소 분화 동안 2 차 세포벽의 형성 과정 오른쪽의 사진은 Arabidopsis thaliana의 덕트의 차등 간섭 현미경 이미지를 보여줍니다
원생 동물이라고 불리는 젊고 연장 된 조직에서 발생하는 운하에서, 환형 및 나선형, 형태와 같은 변형이 발생하기 쉬운 2 차 세포벽 한편, 변형이라고 불리는 신장과 성장을 완료 한 조직에서 발생하는 트랙은 메쉬와 같은 또는 기공과 같은 모양으로 견고한 2 차 세포벽을 형성합니다 이러한 방식으로, 조직 조건에 적합한 세포벽 구조의 유형이 형성된다 이차 세포벽은 또한 세포벽 바로 아래에 늘어선 미세 소관에 의해 형성되어 셀룰로스 합성을 유도한다 그러나, 세포벽 구조의 유형을 결정하는 메커니즘은 이전에는 알려지지 않았다
이 연구 그룹은 아라비돕시스를 돌연변이 화하고 트랙의 세포벽 구조가 변경된 돌연변이 체를 탐색했다 결과적으로, 본 발명자들은 원래 기공과 같은 세포벽을 생성 한 덕트가 환형 세포벽을 형성하는 돌연변이 체를 분리했습니다 이 돌연변이 체의 게놈을 분석 하였다KNAT7라는 유전자에서 돌연변이가 발견되었다KNAT7다른 유전자의 발현을 제어하는 전사 인자라는 단백질을 생성하는 유전자이며 추가 분석이KNAT7iFormin11(FH11)라는 유전자의 발현을 억제하는 것으로 밝혀졌다
FH11에 의해 생성 된 FH11 단백질 액틴이라는 단백질의 중합을 촉진하고 액틴 섬유의 연장을 촉진하는 효과가있다 FH11 단백질은 세포막에 국한되어 세포막 근처의 액틴 섬유의 중합을 촉진하는 것으로 밝혀졌다 (도 2)

그림 2 FH11은 세포막 근처에서 액틴 중합을 촉진하고 액틴 섬유를 증가시킵니다
또한, FH11의 기능으로 인해 세포막 근처에서 과도한 액틴 섬유가 생성되는 경우, 세포막에 고정 된 미세 소관은 길쭉하거나 ROP라고 불립니다저 분자량 gtpase참고 3)의 분포에 영향을 미치며, 이는 기공 모양에서 환형으로 덕트 세포벽의 유형을 극적으로 변화시킨다 (도 3)
아라비돕시스에 의해 보유 된 다중 형태 유전자FH11로 파괴 될 때, protoxil duct의 환형 세포벽의 구조가 파괴되었으며, 이는 야생형으로 형성된 환형 세포벽의 형성에 형성이 또한 필요하다는 것을 밝혀냈다
이 연구에서, 덕트에서 세포막 근처에서 액틴 중합의 조절은 세포막에 고정 된 미세 소관의 연장 및 저 분자 중량 GTPase ROP의 분포에 영향을 미치며, 세포벽 구조의 유형을 결정하는 데 중대한 관련이있는 것으로 밝혀졌다 미세 소관 및 저 분자량 GTPase ROP는 트랙뿐만 아니라 많은 스피드 바카라 세포에서 세포벽 구조를 결정하는 중요한 단백질이다 이 연구에서 밝혀진 액틴 중합의 작용은 스피드 바카라에서 세포벽 구조의 조절에 널리 관여 될 수있다 또한 환형 세포벽을 가진 프로 록실 덕트는 기공 패턴을 갖는 세포벽을 갖는 변성 덕트보다 신장 및 굽힘과 같은 섭동에 더 유연 할 수 있다고 믿어집니다 이 연구에서 얻은 결과를 적용함으로써 스피드 바카라을 구성하는 다양한 조직에서 세포에서 액틴 중합의 양을 인위적으로 제어함으로써, 이는 가공하기 쉬운 스피드 바카라, 수확에 적합한 스피드 바카라 및 트랙트가없고 물 운송에 우수한 스피드 바카라을 생산하는 기술을 확립하게되기를 희망합니다
덕트 세포벽의 구조는 환경 스트레스 하에서 스피드 바카라의 수송 능력에 영향을 미치는 것으로 생각된다 Arabidopsis는 가뭄 스트레스 하에서 원형 세포벽 구조로 원형 세포벽 구조를 갖는 원형의 형성을 촉진하는 것으로보고되었으며, 이는 덕트에서 환형 세포벽 구조의 형성이 가뭄 스트레스에 대한 내성을 증가시킬 수 있음을 시사한다 이 연구에서 얻은 결과를 사용하여, 트랙의 세포벽 구조를 수정함으로써, 새로운 스피드 바카라 공장의 환경에 적합한 특성과 미래의 테라 포맷에 적합한 유용한 스피드 바카라이있는 스피드 바카라의 개발에 기여할 것으로 예상됩니다

그림 3 : FH11에 의한 세포막 근처의 액틴 섬유의 형성은 세포벽 구조의 유형을 변화시킵니다 야생형 (상단)에서 KNAT7 전사 인자는 다음과 같습니다FH11의 표현 억제되고, 세포 표면에있는 액틴 섬유의 합성이 억제된다 결과적으로, ROP는 국부적으로 미세 소관을 제거하여 기공 모양의 세포벽을 형성합니다KNAT7돌연변이 체에서, FH11은 과발현되어 세포 표면에서 액틴 섬유가 증가하여 ROP 및 미세 소관에 작용하여 환형 세포벽을 형성한다
이 연구는 과학 연구를위한 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술의 부부, 19H05677, 22H04720, 23H04425, 과학 연구를위한 보조금, 24K02042, JP22H04926, 21H02514, 20K21435, 21H02514, 21H02514, 21H02514, 21H02514, 일본 과학 기술 기관, JPMJPR17Q1, JPMJFR224Q, 일본 의료 연구 기관, 일본 의료 연구 및 개발 기관, 일본 과학 기술 기관, 일본 의료 연구 기관, 일본 과학 및 기술 기관, 일본 과학 및 기술 기관, 일본 과학 및 기술 기관, 일본 과학 및 기술 기관의 지원
잡지 이름 :Nature Communications
종이 제목 : 혈장 막 관련 액틴 중합의 제어 Xylem 용기에서 세포벽의 패턴을 지정합니다
저자 : Takashima Saku (연례 고급 산업 과학 및 기술 연구소), 사사키 타키마 (Nagoya University), Kikushima Yuichiro (Nagoya University), Inoue Daisuke (Kyushu University), Sakamoto Shingo (Osaki Institute of Advanced Institute) Inagaki Soichi (도쿄 대학), 미츠다 노부 타카 (고급 산업 과학 기술 연구소), 야마구치 마사시시 (Saitama University), Oda Shokuhisa (Nagoya University)
doi : 101038/s41467-025-56866-y
URL :https : //wwwnaturecom/articles/s41467-025-56866-y