2008 Fiscal Year Annual Research Report
フィトクロムを介する植物の光センシングと生物応答の基本原理の解析
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19045017
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
河内 孝之 Kyoto University, 生命科学研究科, 教授 (40202056)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大和 勝幸 京都大学, 生命科学研究科, 助教 (50293915)
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| Keywords | シロイヌナズナ / 光センシング / 光受容体 / 環境応答 / フィトクロム / シグナリング |
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| Research Abstract |
光独立栄養生物であり固着生物を営む植物は、生育する場所の光環境を光受容体を介して正確に感知し、成長を最適化している。フィトクロムを単一分子種としてもつ苔類ゼニゴケ(Marchantia polymorpha)と役割分担が進み複数の分子種をもつシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)を材料にフィトクロム信号伝達原理と分子進化研究を進めた。信号伝達の研究は、フィトクロム相互作用タンパク質シロイヌナズナVOZについて研究を進めた。VOZは、ジンクフィンガータンパク質であり、フィトクロム制御の特徴のひとつである遺伝子発現変化に関与すると考えられる。相互作用は、in vitro pull downとY2Hアッセーで確認された。更に、in vivoフィトクロムとの相互作用が、Split Luciferaseアッセーでも検出された。Split LUCの系を利用して、相互作用の光質特異性を検討した。VOZはゲノムに2コピー存在し、単一変異では表現型は観察されない。二重変異体では、フィトクロムが関わる花成時期の表現型を示す。花成に重要なフロリゲンをコードするFT遺伝子の発現を調べたところ、その発現が低下すること、特に、概日リズムのピークが消失することがわかった。生体時計の下流ET遺伝子を制御CO遺伝子発現には変化が見られなかった。最近、植物の低温耐性にフィトクロムによる赤色光と遠赤色光の比率の感知が大きく関わることが示されている。そこで、voz変異体において低温応答を調べたところ、耐凍結性が向上していた。これは、VOZが光のみならず、低温のクロストークに関わる信号伝達因子であると期待された。
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