2016 Fiscal Year Annual Research Report
A study of plastid fucntions that are involved in cell proliferation and differentiation in plants
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26440137
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
吉岡 泰 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (60202397)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 葉緑体 / 細胞増殖 / 細胞分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はシロイヌナズナのCRLタンパク質の機能解明を通じて、細胞分化・増殖に関与する色素体機能の解明を目指すことである。このためにcrl変異体のサプレッサー変異のスクリーニング、CRLタンパク質と相互作用するタンパク質の解析をおこなった。9系統のサプレッサー変異体が得られたが、すべて優性もしくは半優性の一遺伝子座変異であった。また、すべてのサプレッサー系統において個体の成長と葉緑体分裂の両方がほぼ野生型同様に回復した。crl変異体は多面的な異常を示すが、得られたサプレッサー変異がほぼすべての異常を回復させたことから、単離したサプレッサーはCRLの機能に密接に関係した遺伝子の変異であると考えられた。
CRLと相互作用するタンパク質の１つは一酸化窒素（NO）の生成に関与することが知られていた。crl変異体の根においては内在NO量、酸化ストレスによって生成されるNO量いずれも低下しており、さらに、低濃度のNO投与によってcrlの根の成長が有意に促進された。この結果から、crlで見られる根の伸長阻害の原因の一つが内在NO量の低下であることが示唆された。NO生成にはミトコンドリアと葉緑体が独立に関与することが知られていたが、NO生成関連遺伝子の変異体を用いた遺伝学的な解析から、CRLはいずれのNO生成にも関与することが示唆された。
CRLと相互作用するもう１つのタンパク質は葉緑体へのタンパク質輸送に関係するものであった。葉緑体に輸送されるGFPタンパク質を発現しているシロイヌナズナを用いた実験から、crlでは葉緑体へのタンパク質輸送能が低下していることが示唆された。また、CRLと相互作用するタンパク質の過剰発現によって、crlが示す不稔性が部分的に回復した。これらの結果から、crlが示す稔性低下の原因の一つが葉緑体へのタンパク質輸送と関連する可能性が考えられた。
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