光屈性を制御するフォトトロピンシグナル伝達経路の解析

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22570058
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 酒井 達也 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10360554)
• Keywords: 遺伝学 / 環境 / シグナル伝達 / 植物 / 生理学

Research Abstract

植物ホルモン・オーキシンは、植物細胞の伸長・分裂・分化・機能、様々な制御を行なっている。オーキシン分布パターンの調節機構は、植物形態形成のモルフォゲンとして唯一知られているオーキシンの機能調節に必須の分子機構だが、その詳細は未だ明らかになっていない。本研究は植物の環境刺激に応答したオーキシン分布調節機構の一つとして光屈性に着目し、その分子機構の解明を行う。具体的には、光屈性を誘導する光受容体フォトトロピンが、どのようなシグナル伝達経路を介してオーキシン輸送体の機能を制御し、オーキシン不等分布を誘導するのかを明らかにする。本研究によって、オーキシンを介した植物細胞の機能調節メカニズムの理解に貢献する。
本年度の研究により、phot1によるRPT2転写後発現誘導機構は、暗条件下、RPT2タンパク質が積極的に分解されており、phot1の活性化によって安定化していることを明らかにした。転写後発現誘導に必要なRPT2翻訳領域を限定すべく、様々な大きさに分断したRPT2の翻訳領域をYFPレポーター遺伝子に融合し、これをシロイヌナズナに遺伝子導入した。形質転換体の青色光照射に応答したYFP蛍光強度の増加がRPT2C末端領域で必要十分であることが明らかになった。現在、さらなるドメイン解析を進めている。
本年度、光屈性におけるPINオーキシン輸送体の機能解析を進め、PIN3、PIN7が光屈性に一定の貢献を行うことを明らかにした。現在その分子機構について解析を進めている。