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植物科学：頂端の低酸素ニッチはシュート分裂組織の活性を調節する
Nature 569, 7758 doi: 10.1038/s41586-019-1203-6
複雑な多細胞生物は、地球上において酸素に富む大気環境で進化したため、それらの組織は、幹細胞ニッチを含め、効率的なエネルギー代謝に持続的な酸素供給を必要とする。興味深いことに、動物の幹細胞が多能性状態を維持するには低酸素条件が必要である一方、高い酸素分圧は細胞の分化を促進する。今回我々は、遺伝子レポーターとin vivoの酸素測定を組み合わせて用い、植物のシュート分裂組織が低酸素ニッチに囲まれて発生すること、低酸素条件が新しい葉の形成を調節するのに必要であることを実証する。シュート分裂組織に局所的に見られる低酸素状態は、N-デグロン経路のLITTLE ZIPPER 2（ZPR2；III型ホメオドメイン-ロイシンジッパー転写因子を制御するよう進化した）と呼ばれる基質タンパク質の分解を阻害し、それによってシュート分裂組織の活性を調節していることが明らかになった。今回の結果は、好気的条件で成長する植物では、酸素が幹細胞活性の制御に関与する拡散性のシグナルであることを明らかにしており、これは、空間的に異なる酸素の分布が植物の発生に影響を与えることを示唆している。分子的には、このシグナルはN-デグロン経路によって転写調節へと変換され、代謝活性制御と植物の発生調節とを結び付けている。
