| 研究課題/領域番号 |
21K06211
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
酒井 達也 新潟大学, 自然科学系, 教授 (10360554)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 植物 / 光環境応答 / 光屈性 / フォトトロピン / タンパク質リン酸化 / NPH3 / 光環境感覚 / リン酸化 / 天然変性ドメイン / オーキシン / 突然変異体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
NPH3 のリン酸化を介した細胞内局在と機能調節の仕組みついて、本研究は以下の４つの具体的問いに答えることによって明らかにする。
① phot シグナリングにおいて、NPH3 が細胞質、細胞膜、どちらに局在することが活性化状態なのか？ ② NPH3 の細胞質における凝集体形成は光順応と平行関係にあるが、因果関係があるのか？ ③ NPH3リン酸化部位のアミノ酸置換体を用いた解析以外の方法によっても、図３の仮説モデルは支持されるか？ ④ NPH3 は phot シグナリングの正に働く因子なのか負に働く因子なのか？
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| 研究成果の概要 |
本研究は双子葉植物シロイヌナズナ芽生え胚軸の光屈性応答における光屈性シグナル伝達因子 NPH3 のリン酸化修飾の機能を分子遺伝学的研究手法によって明らかにした。本研究が同定した NPH3 天然変性ドメインのリン酸化修飾は光照射によって細胞膜から解離した NPH3 の細胞膜への再会合の速度、すなわち定常状態へ戻る速度を規定し、これが芽生えの光感受性の調節に働くことを明らかにした。この結果は、光照射側組織と陰側組織における光受容体 phot1と NPH3 の複合体形成の差が光源方向認識に働くことを示唆した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は植物の光源方向認識の分子基盤を提案する内容である。「目のない植物がどのように光源方向を認識しているのか」、さらに「植物の光屈性応答はどうして生物の光応答の中でもとりわけ光強度のダイナミックレンジが広いのか」という問いに答える内容であり、植物の光屈性応答にとどまらず、広範な生物の光環境適応機構の理解に貢献しうる知見となると考えられる。
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