2006 Fiscal Year Annual Research Report
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16107002
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
和田 正三 基礎生物学研究所, 光情報研究部門, 特任教授 (60011681)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鐘ヶ江 健 首都大学東京, 理工学研究科, 助手 (70264588)
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| Keywords | phot / フォトトロピン / シロイヌナズナ / 葉緑体運動 / 光逃避運動 / アクチン / neol / シダ前葉体 |
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| Research Abstract |
葉緑体は強光下では光から逃げ(逃避運動)、弱光では光に集まる(集合運動)。光受容体は青色光受容体フォトトロピン(phot)であり、逃避運動の光受容体はphot2、集合運動の光受容体はphot1とphot2である。シダ植物でphotの他に、フォトトロピンとフィトクロムの融合したキメラ受容体ネオクロム1(neo1)が、赤色光で誘導される逃避運動、集合運動、光屈性の光受容体として働いている。本研究の課題は、photおよびneo1から発せられる集合反応と逃避反応の信号伝達系と、その後の葉緑体の運動機構を解明することが本研究の目的である。本年度はシダのneo1がシロイヌナズナ中で働きうるかどうかをシロイヌナズナのphot1phot2の二重変異体にneo1を導入し、光屈性を指標に解析を行った。その結果光屈性の光受容体としては作用があることが判明した。従ってシダとシロイヌナズナでは同じ信号伝達系が保存されていることが分かった。運動機構としては葉緑体上の微小アクチン(cp-actin)の消長を詳しく解析した。特に葉緑体運動に関する突然変異体におけるcp-actinの挙動を調べ、突然変異によってcp-actinが形成されない場合があることがわかり、この変異体は今後のcp-actinの重合機構を解析する良い材料になる。Cp-actinが葉緑体運動時に力を発生する機構を検討するために、移動中の葉緑体の電子顕微鏡観察を行った。その結果、葉緑体の移動にともない、葉緑体の移動方向前方に葉緑体外包膜が伸びている像が観察され、葉緑体と細胞膜の間に存在するcp-actinが力を発揮し、積極性に移動する状況が観察されたと考えられる。
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