多角的構造解析による植物の二酸化炭素感知機構の解明

• Project/Area Number: 23K27192
• Project/Area Number (Other): 23H02499 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 高橋 洋平 名古屋大学, 理学研究科(WPI), 特任准教授 (80592964)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 保坂 俊彰 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 技師 (40462725)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2025: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2024: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2023: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
• Keywords: 気孔 / 二酸化炭素 / 結晶構造解析 / タンパク質相互作用 / 情報伝達

Outline of Research at the Start

陸上植物は、表皮に存在する気孔を介して大気CO2を取り入れて光合成をおこなう。気孔はCO2濃度を感知して開閉し、これは植物のCO2吸収と水利用効率に極めて重要である。本課題では、最近報告された、植物の気孔ではたらくCO2/HCO3-センサーの実体であるHT1-MPK4/12タンパク質 複合体に着目し、この複合体のどのような特性が気孔におけるCO2感知を可能にしているのか、またHT1-MPK4/12複合体によるCO2感知がどのように気孔開閉につながる細胞内情報伝達に変換されるのかを、多角的なタンパク質構造解析手法を駆使して明らかにする。