2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of ABA signal transduction system in algae
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15K20985
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小林 勇気 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (80644616)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 植物ホルモン / 進化 / アブシシン酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物ホルモン・アブシジン酸（ABA）の藻類での機能やシグナル伝達機構の知見は少なく、進化的なABA獲得の背景は謎である。申請者は、最も原始的な植物である紅藻シゾンにもABAが存在し、細胞周期を停止させることで高塩濃度環境での生存性を高めていることを明らかにしている。しかし、ABAシグナル伝達機構は不明である。本研究ではシゾンにおけるABAシグナル伝達機構を明らかにすることを目的とし研究を行った。シゾンゲノム解析の結果から、シゾンでも陸上植物と類似したABAシグナル伝達機構を持っているのではないかと、仮説を立て証明を行った。本研究では1)高等植物でABAシグナル伝達の中心的役割を果たすPP2C・SnRK2によるABA伝達機構の生化学的な証明、2)ABA受容体の探索、3)転写因子の特定、4)プロモーターの同定と機能解析の4つの小目標を置き研究遂行を目指している。これら小目標について研究期間を通じて、一定の成果を得ることが出来た。1) PP2C2, PP2C3とSnRK2がABAシグナル伝達に関与していることを明らかにした。2)については明確なABA受容体候補を得ることが出来なかった。しかし、本研究で用いた方法の問題点を明らかにし、それを解消するための基礎データが得られた。3)bZIP型転写因子bZIP1,2がABA応答することを明らかにした。4)bZIP1,2が結合するプロモーター領域を明らかにした。本研究にて得られた結果から、最も原始的な植物である紅藻でも種子植物と受容体以外は非常に類似した機構で、ABAシグナル伝達が行われていることが明らかになった。これは細胞内共生によって植物細胞が生まれた当初からバクテリアでは利用されていなかったABAを植物ホルモンとして利用していたことを示しており、植物ホルモンの進化における重要な知見となった。
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