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花成を制御するフィトクロムBのシグナル伝達機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaPlant regulatory systems that control developmental interactions between meristems and lateral organs
Project/Area Number 21027029
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

松下 智直  九州大学, 大学院・農学研究院, 特任准教授 (20464399)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥6,900,000 (Direct Cost: ¥6,900,000)
Fiscal Year 2010: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Keywordsフィトクロム / 植物 / 光受容体 / シグナル伝達 / 花成 / 環境応答
Research Abstract

花成を制御する最も重要な外的要因の一つが光であり、その情報は主に植物の主要な光受容体であるフィトクロムによって捉えられる。フィトクロム蛋白質は、光受容に働くN末端領域と、キナーゼドメインを持つC末端領域からなり、これまでフィトクロムはC末端領域内のキナーゼ活性により下流にシグナルを伝達すると考えられてきた。しかし我々の最近の研究により、フィトクロムの最も主要な分子種であるphyBが、C末端領域からではなくN末端領域からシグナルを発信することが証明され、フィトクロムのシグナル伝達機構を一から見直す必要が生じた。
そこで本研究では、大規模な変異体スクリーニングによる順遺伝学的解析を行い、phyBシグナル伝達経路の根本的な見直しを図ることを目的として、フィトクロムと重複した機能を持つクリプトクロムの欠損株背景で約25万系統のアクチベーションタギングラインを作製し、光応答の低下を示す変異体をスクリーニングした。その結果、正常なphyB蛋白量を保ちながら、赤色光条件特異的に胚軸徒長を示す変異系統を単離した。この系統は、これまでに調べた限り全てのphyB反応において異常を示し、原因遺伝子を解析した結果、新奇の核局在性RNA結合蛋白質をコードする遺伝子の機能欠損型劣性変異体であることがわかった。これらの結果は、この新奇RNA結合蛋白質がphyBのシグナル伝達における正の因子として特異的に働くことを示す。さらに、この原因遺伝子について数多くの変異体アリルを解析することにより、機能を完全に失うnullアリルは致死性を示すが、蛋白質のC末端部分のみを欠損するアリルは生育可能で、phyB反応特異的な異常を示すことを見出され、この蛋白質のC末端部分がphyBシグナル伝達において重要な役割を担うことがを示唆された。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Functional analyses of the activation loop of phototropin2 in Arabidopsis2011

    • Author(s)
      Inoue, et al
    • Journal Title

      Plant Physiol.

      Volume: DOI:10.1104/pp.111.175943

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] フィトクロムBのN末端領域の下流因子を同定するための挑戦的な劣性変異体スクリーニング法の開発2011

    • Author(s)
      松下智直
    • Organizer
      第52回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2011-03-22
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] フィトクロムB経路特異的な異常を示す突然変異体の新規スクリーニング系による単離とその原因遺伝子の解析2010

    • Author(s)
      四方明格, ら
    • Organizer
      日本植物学会第74回大会
    • Place of Presentation
      愛知県春日井市
    • Year and Date
      2010-09-11
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] フィトクロムBのN末端領域と相互作用する光シグナル伝達因子の探索2009

    • Author(s)
      四方明格, ら
    • Organizer
      日本植物学会第73回大会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形)
    • Year and Date
      2009-09-19
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の主要な光情報受容体フィトクロムBの細胞内シグナル伝達機構の解析2009

    • Author(s)
      松下智直
    • Organizer
      日本生物環境工学会2009年福岡大会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡)
    • Year and Date
      2009-09-06
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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