2014 Fiscal Year Annual Research Report
植物の重力感受経路と重力シグナル変換・伝達機構の解明
| Project/Area Number |
24620002
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
藤井 伸治 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (70272002)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 重力感受 / 植物 / 微小重力 / 国際宇宙ステーション (ISS) |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
生物の重力刺激に対する応答機構の理解は、ヒトを含めた生物が国際宇宙ステーション (ISS) などの微小重力条件下で活動する上で有用である。植物の感受する仕組みは、動物などの他の生物種とは大きく異なるため、植物の重力感受機構の解明は、生物の重力感受機構の基本原理と植物の重力感受機構の特殊性の理解を可能にすると期待される。植物 (シロイヌナズナ) の重力感受機構は、アミロプラストの沈降と DnaJ 様タンパク質であるARG1から構成されていると考えられている。重力応答におけるアミロプラストの沈降の役割は、デンプン合成の欠損によりアミロプラストが正常に沈降しないpgm突然変異体を用いて検討されてきた。しかし、これらの突然変異体で欠損している遺伝子産物は重力刺激を生体内のシグナルに変換する機能を保持しないため、未同定の重力感受分子の存在が予想される。本研究では、植物用低速遠心機の利用による25Gの過重力下では、arg1 pgm二重突然変異体の根は、arg1突然変異体と同程度までに重力屈性を回復し、arg1 pgm二重突然変異体中で機能している重力感受分子に依存する重力応答性を検出できることを見出した。そこで、EMS処理したarg1 pgm二重突然変異体のM2集団をスクリーニングし、arg1 pgm二重突然変異体よりも、さらに 重力屈性能を低下させるenhancer of arg1 pgm突然変異の単離を試みた。研究期間中に、5831 個体のM2の芽生えをスクリーニングし、204個体のM2個体を選抜した。採種できた135系統のうち101系統のM3個体を解析し、25G環境下での重力屈性による根の屈曲角度が、arg1 pgm二重突然変異体よりも小さい4系統を見出した。今後、これらの突然変異体に注目した解析を展開することにより、植物の重力応答機構の新たな知見が得られると期待される。
|
