発生生物学：トウモロコシのGα遺伝子COMPACT PLANT2はCLAVATAシグナル伝達系で機能し、シュート分裂組織のサイズを制御する
Nature 502, 7472 doi: 10.1038/nature12583
シュート（苗条）の成長は、幹細胞のプールである分裂組織に依存しており、それらの幹細胞はCLAVATA経路とWUSCHELホメオボックス遺伝子の間の負のフィードバックループによって維持されている。CLAVATAシグナル伝達には、分泌ペプチドであるCLAVATA3（CLV3）と、CLV1受容体キナーゼやLRR受容体様タンパク質CLV2をはじめとする細胞表層のロイシンリッチリピート（LRR）受容体群によるCLV3の認識が関与している。しかし、これらの受容体より下流のシグナル伝達機構についてはよく分かっておらず、特に、シグナル伝達ドメインを持たないLRR受容体様タンパク質については解明が進んでいない。本研究では、トウモロコシのCOMPACT PLANT2（CT2）が、ヘテロ三量体GTP結合タンパク質のαサブユニット（Gα）候補をコードしていることを示す。トウモロコシのct2表現型はシロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）のclavata変異体と類似しており、遺伝学、生化学および機能の解析結果は、CT2/GαがCLAVATA LRR受容体からの幹細胞制御シグナルを伝達することを示しているため、Gαシグナル伝達は植物で新たな機能を果たしていると考えられる。ヘテロ三量体GTP結合タンパク質は細胞膜結合型の分子スイッチであり、一般的には、関連する7回膜貫通型（7TM）Gタンパク質共役受容体（GPCR）へのリガンド結合によって活性化される。最近の研究で、植物のヘテロ三量体Gタンパク質が標準的なGPCRと相互作用するという考え方に異議が呈されており、また今回の我々の知見は、植物では1回膜貫通型受容体がGPCRとして働くことを示唆していて、GPCRは7TMタンパク質のみだとする定説に疑問を投げかけている。
