| Research Abstract |
バクテリア型の葉緑体RNAポリメラーゼPEPは,プロモーター認識サブユニットであるシグマ因子を交換することで,異なった遺伝子群を転写するようになる。シロイヌナズナはシグマ因子を6種類持ち,役割分担が存在すると考えられているが,詳細はよく分かっていない。本年度は,AtSIG2,AtSIG5,AtSIG6の3種のシグマ因子の機能解析を行った。まず,ノックスト変異体の解析から,AtSIG6がycf6遺伝子の転写に必要なσ因子であることが分かった。また,AtSIG2とAtSIG6の二重変異体がアルビノになることを見いだした。AtSIG2とAtSIG6が相互に機能補完をしながら葉緑体の初期分化に重要な役割を果たしていることが明らかになった。また,AtSIg5についてはpsbA(PSII-D1),psbD(PSII-D2),psaAB(PSI)などの光化学反応中心タンパク質を特異的に認識するユニークなσ因子であることを明らかにした。
さらに,葉緑体遺伝子発現を制御する新たな遺伝子として,葉緑体核様体に局在するSWIBドメインタンパク質(PSW1,PWS2)を見いだした。PWS2についてGFP融合タンパク質を過剰発現する形質転換体を作製し,その発現量に依存して葉緑体分化が抑制され,核様体の形態や数が変化することを明らかにした。
また,バクテリアから高等動植物にまで広く存在する低分子量GTP結合タンパク質Obgに注目し,植物Obgの細胞内局在を解析した。GFP融合タンパク質を発現する形質転換体を作製し,葉緑体に局在することを確認している。リボソームとの相互作用について検討を行っている。
最後に,葉緑体に局在するCa^<2+>結合タンパク質CASの機能解析を行った。今回,ノックアウト変異体で気孔閉鎖運動が阻害され,過剰発現体で促進されることが明らかになった。気孔運動に伴う細胞質Ca^<2+>スパイキングの発生に葉緑体が関与する可能性が示唆される。
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