気孔孔辺細胞における光情報伝達機構に関する分子生物学的研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06454015
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 島崎 研一郎 九州大学, 理学部, 教授 (00124347)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木下 俊則 九州大学, 理学部, 教務員 (50271101) ; 土井 道生 九州大学, 理学部, 助手 (00167537) ; 和田 元 九州大学, 理学部, 助教授 (60167202)
• Keywords: Guard cell / Stomata / Ilne light response / Ca^<2+> / H^+-ATPane / Proton pumping / adaxial epidermis / proten phompnosylatin

Research Abstract

以下の研究結果を得ている。
(1)ソラマメ孔辺細胞のミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)様蛋白質の遺伝子クローニング。
以前の研究によりニワトリ砂ずりMLCKに対するポリクローナル抗体と反応する蛋白質(30kDと50kD)が検出されるので、この抗体を用いてソラマメ孔辺細胞のmRNA由来のcDNAライブラリーをスクリーニングした。2つのポジティブクローンが単離され、大腸菌を用いてこの遺伝子の制限酵素地図を作製した。さらに、この遺伝子の全塩基配列の決定を行なった。その結果、この遺伝子がキナーゼドメインを持つことが明らかになり、相同検索の結果ミオシン軽鎖キナーゼと23%の相同性を認めた。しかし、この遺伝子の蛋白質がミオシン軽鎖キナーゼ様の働きを持つかどうか不明である。この遺伝子の産物を大腸菌に過剰発現させたところ蛋白キナーゼ活性を認めた。現在、この蛋白質の抗体を作製中である。
(2)青色光照射による孔辺細胞蛋白質の脱リン酸化。
以前、青色光照射によりモビリティシフトを起こす蛋白質を二次元の非平衡電気泳動法により見出していたが、その過程でさらに青色光により脱リン酸化される100kDの蛋白質を見出した。この蛋白質の脱リン酸化はMLCK阻害剤に感受性が有り、脱リン酸化酵素の活性化にMLCK様蛋白質のリン酸化活性が関与している事が示唆された。脱リン酸化される蛋白質について現在研究中である。

Research Products

• [Publications] Toshimori Kinoshita: "Cytosolic concentration of Ca^<2+> regnlates the plasma membrane H^+-ATPase in guard cells of fara bean" Plant Cell. 7. 1333-1342 (1995)
• [Publications] Toshinori Kinoshita: "Evidence for Ca^<2+>-dependent protein phonphosylatin in vitro in guard cells from vicia fabaL" Plant Science. 110. 173-180 (1995)
• [Publications] Chang-Hyo Goh: "Properties of proton pumping in response to blue light and fusicoccin in guard cell protoplasts isolated from adaxial spidermis of Vicia lesues" Plant Physiology. 109. 187-194 (1995)
• [Publications] Takeshi Sakaki: "Lipias and faity acids in guard-cell proto p last a from Vicia fabe leaves" Phyto chemistry. 40. 1065-1070 (1995)
• [Publications] Ken-ichiro Shimazaki: "Anolyeis of the light signaling pathwoy in stomotod guard cells" Methods in Cell Biology. 49. 501-513 (1995)