2014 Fiscal Year Research-status Report
アブシジン酸誘導気孔閉口に関与するカルシウムイオンチャネルの機能解析
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26850233
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
宗正 晋太郎 岡山大学, その他の研究科, 助教 (20641442)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 気孔 / 孔辺細胞 / イオンチャネル / カルシウム / シロイヌナズナ / アブシジン酸 / シグナル伝達 / 環境ストレス応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アブシジン酸が誘導する気孔閉口シグナル伝達においてカルシウムイオンが重要なセカンドメッセンジャーとして機能する。アブシジン酸は、孔辺細胞原形質膜に存在するカルシウムイオンチャネルを活性化し、孔辺細胞内のカルシウムイオン濃度上昇を誘導することが知られているが、アブシジン酸によるカルシウムイオンチャネルの活性化メカニズム、及びそのカルシウムイオンチャネルタンパク質をコードする遺伝子は不明である。
本年度は、孔辺細胞に高発現するカルシウムイオンチャネル遺伝子を破壊したシロイヌナズナ変異体GCC1の表現型を詳細に解析した。今のところGCC1変異体では、気孔閉口応答以外のアブシジン酸応答（種子発芽抑制、根の伸長抑制など）に異常は観察されていない。YFPと融合させたGCC1-YFPの局在解析を行ったところ、孔辺細胞原形質膜でYFPの蛍光が強く観察された。以上のことから、GCC1は孔辺細胞特異的にアブシジン酸シグナル伝達の制御に関与し、原形質膜に局在するイオンチャネルタンパク質であることが示唆された。また気孔閉口シグナルに関与する様々な遺伝子とGCC1の二重遺伝子破壊変異体を作成し、その表現型を解析した結果、孔辺細胞アブシジン酸シグナル伝達においてGCC1の上流・下流で機能すると考えられるタンパク質リン酸化酵素及びイオンチャネルタンパク質を同定することができた。アフリカツメガエルを用いた二電極膜電位固定法の実験では、GCC1のイオン輸送活性の測定はできていない。
GCC1がアブシジン酸誘導カルシウムイオン濃度上昇に与える影響を調査するために、GCC1変異体にカルシウム指示蛍光タンパク質であるイエローカメレオンを導入した植物体をいくつか作成した。
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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
GCC1変異植物体の表現型の解析が終了した。また、来年度使用する種々の組換え植物体を単離が終了した。今後のパッチクランプ及び二電極膜電位固定解析の実験条件を決定することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製したイエローカメレオン導入植物体を用いてカルシウムイメージングを行う。パッチクランプ法と二電極膜電位固定法による実験行い、GCC1のイオン輸送活性を調査する。
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