2005 Fiscal Year Annual Research Report
葉緑体光定位運動におけるphot2の情報発現機構の解析
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17084006
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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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| Keywords | phot2 / フォトトロピン / シロイヌナズナ / 葉緑体運動 / 光逃避運動 / 青色光反応 / EST / 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)。逃避反応の光受容体は青色光受容体フォトトロピン2(phot2)であり、集合反応の光受容体はphot1とphot2である。シダ植物でphot2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フィトクロム3(phy3)が、赤色光で誘導される逃避運動、集合運動、光屈性の光受容体である。これらの結果、phot2およびphy3は弱光下では集合反応、強光下では逃避反応という、相反する現象の光受容体として働いている。本研究の課題は、phot2の相反する二つの作用がどのようにして誘導されているかである。そこでphot2およびphy3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。葉緑体の光逃避反応は、葉緑体に強光が当たった時に誘導されるので、葉緑体上のphot2の存在をシロイヌナズナの葉から無傷の葉緑体を単離し、抗phot2抗体,抗phot1抗体を使用して調べた。その結果、予想通りにphot2は葉緑体の外包膜上に存在することが示唆された。葉緑体運動に関与するphot2はphot1とは違ったアミノ酸配列を有しているが、そのどの部分がphot2の特異的な機能に関与しているかを明らかにするために、phot1とphot2の遺伝子の部分変換を行い、phot1がphot2の機能を持つように成るかを調べた。その結果シロイヌナズナを使用して現在までに行った部分変換実験では、その有効な部分は明らかになっていない。Phot2によるシダの葉緑体光逃避運動に関与する各種因子の遺伝子を探索するための準備段階として、前葉体世代および胞子体世代のシダからRNAを単離し、EST解析を行った。
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