| 研究概要 |
本研究では,プラスチド包膜に存在する2-オキソグルタル酸/リンゴ酸輸送体(OMT)およびジカルボン酸輸送体(DCT)を主な研究対象とし,それら輸送体の遺伝子発現様式ならびに生理的役割の分化について解析した.
1.シロイヌナズナOMTおよびDCT遺伝子破壊株および発現過剰株の解析
遺伝子破壊株より単離した葉緑体での輸送活性を測定することにより,リンゴ酸およびグルタミン酸輸送にはAtpDCT1が必須であることを明らかにした.また,葉緑体へのオキサロ酢酸輸送はAtpOMT1およびAtpDCT1を介して主に行われていることを明らかにした.さらに,過剰発現株を作製し,遺伝子破壊株とともに強光・塩などのストレス下における光化学系電子伝達活性や葉緑体微細構造を比較し,炭素・窒素同化系やストロマ内の過剰還元力排出に各輸送体がどのように関与しているかを解析した(研究継続中).
2.トウモロコシ葉緑体での両輸送体の機能解析
C_4植物であるトウモロコシより,葉細胞特異的に発現するOMTおよびDCT遺伝子を同定した.C_4光合成回路において,葉肉細胞葉緑体へのオキサロ酢酸取り込みにはZmpOMT1が関与し,維管束鞘細胞葉緑体ではZmpDCT2と3が機能している可能性を見出した.
3.イネOMT, DCT遺伝子の同定と発現解析
OMTとDCT遺伝子の分子進化を考察するため,イネよりOspOMT1,OspDCT1,OspDCT2を単離し,発現の解析を行った.その結果,C_3植物であるイネのOMTとDCTにはトウモロコシのようなC_4特異的な発現機構は備わっていないが,組織に応じて発現が制御され,生理的役割が分化していることが予想された.
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