2006 Fiscal Year Annual Research Report
植物の栄養感知に関わるシグナル伝達のリアルタイム可視化解析
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18056002
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
GOTO Derek 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (40419205)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永井 健治 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (20311350)
谷 知己 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (80332378)
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| Keywords | 植物 / シグナル伝達 / 蛍光タンパク質 / ライブイメージング / 発光タンパク質 |
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| Research Abstract |
成長過程の植物の根のホウ酸濃度とその分布をイメージングするための指示薬を東京大学藤原徹先生のグループと共同で開発している。これまでに、ホウ酸に高い親和性で特結合するペプチド配列は知られていなかったが、その存在は有望視されていた(Transue et al. Bioconjug. Chem.2006)。本研究では、ホウ酸に結合する7から12残基の短いアミノ酸配列をファージディスプレイ法でスクリーニングした。168の候補配列には通常のモチーフ検索では明らかな共通配列は見られなかったが、詳細な解析により2残基以上連続するプロリン、セリン、スレオニンが多く存在することが明らかになった。ホウ酸はcis配置の水酸基のペアに強く相互作用することが知られている。現在16配列について親和性をさらに詳細に解析している。さらに、魚住信之先生(東京大学)日び隆雄先生(福井県立大学)らのグループと共同して植物体内でのKAT1カリウムチャネルの活性化をイメージングするための指示薬を開発した。この指示薬はsplit-GFPの補完を利用している。この指示薬の植物への適応と改良を進めている。
また、生育中の植物を微小な光の下でイメージングするための顕微鏡を自作している。この顕微鏡は重力に対して自然な方向に置かれた状態で成長が観察できるように水平方向に設置されている。さらに、この顕微鏡のために培養液や気体の交換のできる新しいイメージングチャンバーを開発している。イメージングのための観察光としては定常的な光励起を行うことなく植物の根の長時間観察を行うために生物発光を選択した。この顕微鏡では微弱光での観察に適したEMCCDを用いている。550umから数ミリメーターでの視野での観察が可能であり、多色イメージングを行うための電動フィルターホイールを装備している。
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