2010 Fiscal Year Annual Research Report
気孔孔辺細胞における光情報のイオン輸送への変換機構
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21227001
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
島崎 研一郎 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授. (00124347)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木下 俊則 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50271101)
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| Keywords | 気孔 / 光情報伝達 / フォトトロピン / 細胞膜H^<+>-ATPase / イオン輸送 |
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| Research Abstract |
以前の研究によって気孔開口の青色光受容体としてフォトトロピン1、2(phot1,phot2)が重複して機能する事、下流の標的として細胞膜H^<+>-ATPaseが働く事を証明し、さらに、両者の間をタイプ1プロテインフォスファターゼ(PP1)が仲介する事を示した。しかし、phot1とphot2からのシグナルが両方ともPP1を介して下流に伝えられるのか、片方だけがPP1を介するのか不明であった。その点を、解明するためphot1とphot2の変異体を用いて、それぞれに阻害剤トートマイシンの効果を調べた。その結果、気孔開口、青色光依存のH^<+>放出、細胞膜H^<+>-ATPaseのリン酸化が同様に阻害された。この結果はPP1がphot1とphot2からの両方のシグナルを受けて下流に伝えている事を示している。
一方、青色光特異的な気孔開口に関する変異体をスクリーニングする方法を確立した。気孔が開くと葉温が低下することを利用して、サーモグラフィーを応用して、気孔開口の変異植物の探索を行った。この方法を了～DNA挿入株、EMS等の変異原処理した植物に適用し、一次スクリーニング、二次スクリニーングにより多くの変異体を得た。現在、三次スクリーニングにより気孔開口を直接測定し、原因遺伝子の同定に向けて研究を進めている。
ソラマメ孔辺細胞を用いて青色光照射を行い、この細胞のタンパク質を2次元電気泳動法で分離し、リン酸化レベルの変動するタンパク質の同定を目指した。このとき、2D-DIGE(two-dimensional differential gel electrophoresis)法を用い、感度よく検出する方法を確立した。得られたタンパク質を質量分析にかけ、複数のタンパク質を得たが、抗体を作出し、求めるタンパク質であるかどうか調べている。
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