2005 Fiscal Year Annual Research Report
葉緑体の細胞内運動をつかさどる新規運動メカニズムの解析
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17570042
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
門田 明雄 首都大学東京, 都市教養学部理工学系, 助教授 (60152758)
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| Keywords | 葉緑体運動 / アクチンフィラメント / 光運動反応 / フォトトロピン / シロイヌナズナ / ヒメツリガネゴケ / 微小管 / GFP |
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| Research Abstract |
GFP-talinを発現するシロイヌナズナのアクチンフィラメント可視化株を材料に、フォトトロピン依存の葉緑体光定位運動の運動メカニズムを解析した。蛍光顕微鏡下の観察から、葉緑体表面に特異的な細かいアクチンフィラメントが見出された。青色微光束照射により葉緑体運動を誘導すると、集合反応・逃避反応いずれの場合も葉緑体の運動方向前端にアクチンフィラメントが偏り、この程度が葉緑体の運動速度と強い相関を示した。ミオシン阻害剤処理によりこのアクチン構造の変化は阻害されなかったが、葉緑体の運動は著しく阻害された。これらのことから、シロイヌナズナの葉緑体光定位運動は細胞質中ではなく葉緑体表面に存在するアクチンフィラメントの光依存的な局在化およびこれとミオシンとの相互作用によって引き起こされることが強く示唆された。現在、葉緑体の分布や光定位運動に異常を持つ変異体を用いて解析を行っている。また、葉緑体光定位運動に関連することが期待される遺伝子群のT-DNA挿入変異体を、逆遺伝学的にシロイヌナズナの突然変異体リソースから単離し、その葉緑体光定位運動を解析している。
一方、従来のGFP-talinによるアクチンフィラメント可視化株では、青色光反応における構造変化を見る場合、GFPを励起する青色光が刺激光と同一であるため、詳細な観察が難しい。そこで、緑色光励起である新規のRFP、tdTomatoにtalinを融合し、ヒメツリガネゴケに形質転換して安定な形質転換体を得た。また、GFP-tubulinとtdTomato-talinの両方を発現させた、微小管・アクチンフィラメント可視化株も得た。これらのラインを用いて、励起光の影響なしに青色光による葉緑体光定位運動のアクチン構造変化が解析できるか、微小管構造に構造変化が見られるか、検討している。
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