アブラナ科植物の自家不和合性における受容体活性化機構の解明

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K05824
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 村瀬 浩司 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (50467693)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 自家不和合性

Outline of Annual Research Achievements

植物の多くは自己の花粉を拒絶して非自己の花粉で子孫を残す自家不和合性と呼ばれる性質をもっている。アブラナ科植物の自家不和合性では自己と非自己の識別は雌蕊側因子である受容体キナーゼSRKと花粉側因子であるリガンドSP11のハプロタイプ特異的な相互作用によっておこる。本研究ではこの自家不和合性シグナルがどのように細胞内に伝達されるかを解明するために、SRKの細胞内キナーゼドメインの結晶化を試みた。
本年度までにSRK細胞内キナーゼドメインを結晶化するためにドメインの最適化を行い、8種類のコンストラクトの中から、高発現しつつ安定なキナーゼドメインの領域を決定した。次にSRKキナーゼドメインの精製条件を検討し、3種のクロマトグラフィーによる精製方法を確立した。SRKキナーゼドメインの大量発現と精製を行い、数十ミリグラムの精製タンパク質を得ることができた。結晶化スクリーニングはSRKキナーゼドメインにAMP-PNPを加えたものと、SRKキナーゼドメインのリン酸化部位に変異を入れてリン酸化が起こらなくなった変異型を用いて行い、それぞれ、微結晶が複数の条件で得ることができた。変異型SRKキナーゼドメインの結晶については再現良く大きな結晶を得ることができたため、SPring-8にて反射データを観察したところ、最大で4.3オングストロームの分解能をもつ結晶を得ることができた。構造を決定するには至らなかったが、SRKキナーゼドメインの構造解明に向けて大きく前進することができた。