2021 Fiscal Year Annual Research Report
気孔孔辺細胞における青色光に応答したデンプン分解機構の解明
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19K16171
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
山内 翔太 山口大学, 大学院創成科学研究科, 学術研究員 (70838052)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | フォトトロピン / 気孔開口 / デンプン動態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は青色光依存的にリン酸化されるデンプン分解の鍵因子であるBEC1の機能解析を進めてきた。青色光によるデンプン分解は光受容体フォトトロピンとその基質であるBLUS1キナーゼを介したH+-ATPaseの活性化により誘導される。
デンプン分解におけるBLUS1情報伝達とBEC1情報伝達の関係を調べるために、blus1 bec1二重変異体を作出し、表現型を調べた。二重変異体の表現型はblus1、bec1変異体と同じであった。これはデンプン分解にはBLUS1、BEC1の二つの情報伝達が必要なことを示唆する。これを検証するために、H+-ATPase活性化剤Fcを与えて表現型を調べた。
BEC1経路が正常なblus1変異体では青色光によるデンプン分解を完全に欠損していたが、青色光下でFcによりH+-ATPaseを強制的に活性化させるとデンプン分解は回復した。一方、bec1変異体、blus1 bec1二重変異体では回復しなかった。これはデンプン分解にはBLUS1を介したH+-ATPaseの活性化とBEC1が関与する情報伝達の両方が必須であることを示唆する。今後はBLUS1,BEC1の擬似リン酸体を用いてリン酸化と情報伝達の関係について調べる。
BEC1は青色光依存的にリン酸化されるが、BEC1をリン酸化するキナーゼについては不明である。BEC1をリン酸化するキナーゼを同定することを目的に、孔辺細胞を材料に3xFLAG融合BEC1をFLAG抗体により免疫沈降した。これを用いてMS解析を行い、BEC1と複合体を形成するキナーゼを多数同定した。その中には孔辺細胞を材料にしたリン酸化プロテオーム解析で同定したキナーゼも含まれた。今後、これらのキナーゼの変異体を入手し、デンプン分解と気孔開口を調べる。表現型を示した因子について、BEC1を直接リン酸化するかを調べる。
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