2016 Fiscal Year Annual Research Report
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26711019
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
武宮 淳史 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (80448406)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 植物 / シグナル伝達 / プロテオーム / 遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フォトトロピンは青色光の受容により活性化する受容体キナーゼであり、孔辺細胞において細胞膜H+-ATPaseを活性化することにより気孔開口の駆動力を形成する。本年度は、フォトトロピンが細胞膜H+-ATPaseの活性化を導くシグナル伝達の分子機構の解明を目的として、シロイヌナズナから単離した孔辺細胞プロトプラストを材料とし、青色光に依存したタンパク質リン酸化反応をリン酸化ペプチド濃縮技術とショットガンプロテオミクスを融合したリン酸化プロテオーム解析により網羅的に解析した。フォトトロピンの自己リン酸化が最大となる青色光照射後30秒、あるいは細胞膜H+-ATPaseのリン酸化が最大となる青色光照射後150秒目において、孔辺細胞からタンパク質を抽出しリン酸化反応を調べたところ、青色光に依存してリン酸化レベルが3倍以上に上昇するリン酸化ペプチドを多数同定することに成功した。同様の解析をフォトトロピン欠損変異体に対して行い、フォトトロピンに依存したリン酸化反応の絞り込みを行った。これらの因子の中にはフォトトロピンや細胞膜H+-ATPaseなどの既知の光シグナル伝達因子に加えて、これまで気孔開口における働きが全く解明されていない機能未知因子が多数含まれていた。そこでこれらの機能未知因子についてT-DNA挿入変異体を取り寄せ青色光に依存した気孔開口を調べたところ、開口が阻害された変異体が複数見出された。これらの因子はフォトトロピンに依存してリン酸化され、気孔開口を正に制御する可能性が示唆される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
リン酸化プロテオームにより青色光に依存したリン酸化反応を同定し、当該因子の機能欠損変異体において気孔開口に異常を示すものを見出すことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
リン酸化プロテオームにより見出した因子の機能欠損変異体について相補実験を進めるとともに、アミノ酸置換の手法によりリン酸化反応の機能的意義について調べる。フォトトロピンにより直接リン酸化される基質となる可能性を調べる。
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| Causes of Carryover |
研究機関の異動により研究ができない期間が生じたため。タンパク質のリン酸化を含む生化学実験に使用する。
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