| 研究実績の概要 |
本研究は、独立栄養生物であるが故に存在する様々なタイプのオートファジー機構の解明、およびそれらによる植物の高次機能発現の解明を目的とし、その成果をもとに、植物オートファジーの環境応答機能としての重要性を理解して他の生物と比較しながら植物の巧みな生存戦略の一端を紐解くことを目指している。今年度は以下の課題を推進した。
①栄養欠乏下における植物マクロオートファジーの役割
前年度までに、オートファジーは，亜鉛欠乏下で植物の細胞内亜鉛のリサイクルを促進し，葉のクロロシスを抑制することを明らかにした（Shinozaki et al., Plant Physiol., 2020）。また、亜鉛過剰下では植物は鉄の吸収阻害により鉄欠乏に陥るが、オートファジーが細胞内の多様な自己成分を分解することで、鉄イオンを回収し必要箇所へ再供給することで亜鉛毒性耐性を獲得していることを明らかにした（Shinozaki et al., Plant Cell Physiol., 2021）。これら二つの結果を考えあわせ、オートファジーはZn欠乏とZn過剰ストレス時において，それぞれ，ZnとFeの再供給を担うことで，植物体内で生じたZn-Feバランスの崩壊を補正し，植物に障害が発生するのを抑えているという新規モデルを提唱した（Shinozaki and Yoshimoto, Trends Plant Sci., 2021）。
②ストレス下におけるマクロ・ミクロオートファジーの膜動態とその連携
前年度までにアンモニアストレス下においてミクロオートファジーが活性化することを発見した。この条件を用いて、今年度はマクロオートファジー関連ATG遺伝子群』の変異体におけるミクロオートファジー能を調査し、ある一つの変異体がミクロオートファジー不全となることを見出した。
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