1999 Fiscal Year Annual Research Report
カルシウムシグナルによる光合成統御の器官間コミュニケーション
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11151212
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
鳥山 尚志 名古屋大学, 生物分子応答研究センター, 教授 (40013338)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
魚住 信之 名古屋大学, 生物分子応答研究センター, 助教授 (40223515)
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| Keywords | カルシウム / エクオリン / アラビドプシス / 糖シグナル / H^+ / 蔗糖共輸送体 / カルシウムチャネル / モノアミンオキシダーゼ |
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| Research Abstract |
エクオリン導入アラビドプシス植物体をモデル植物体として用いて,糖シグナルに応答した[Ca^<2+>]_c上昇をCCDカメラと画像解析装置によってモニターした。また,^<14>C-蔗糖の移動と,蔗糖処理による植物体表面電位の変化を測定した。蔗糖を与えない培地で生育したエクオリン導入アラビドプシス植物体の根部に糖を与え,下位葉から上位葉へと経時的に移動する発光を,2分の時間分解能で解析した。発光の移動と14C-蔗糖の移動はほぼ一致した。また,植物体表面電位変化の移動も発光とほぼ一致した。表面電位の変化は,シンク状態にある細胞がH^+/蔗糖共輸送体によって通導組織から蔗糖を取り込み,その際にH^+を同時に取り込むために,シンク細胞で脱分極が起こったことを反映していると推測される。脱分極がおそらく電位依存性Ca^<2+>透過性チャネルを活性化して,細胞外からCa^<2+>を流入させ[Ca^<2+>]_c上昇をもたらしたものと推測される。[Ca^<2+>]_c上昇は,Ca^<2+>-依存性プロテインキナーゼなどのCa^<2+>依存性酵素の活性化を介して,同化糖の貯蔵に必要な酵素系を構成する酵素遺伝子の発現を誘導すると考えられる。
出芽酵母の仮想的カルシウムチャネルCCHl欠損を相補する遺伝子としてモノアミンオキシダーゼ(MAO)ホモログを得た。MAOの基質フェニルエチルアミン(PEA)をエクオリン導入midl酵母に与えたところ,細胞外Ca^<2+>の流入による[Ca^<2+>]_c上昇が起こった。PEAによるmidl酵母における[Ca^<2+>]_c上昇は,Ca^<2+>がMidl以外のチャネルか輸送体によって取り込まれたことを示している。MAOの反応生成物の一つはH_2O_2であり,これが引き金として働いて細胞内へのCa^<2+>流入を引き起こした可能性がある。
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