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植物は、特有の光受容体によって光情報を感知している。分子遺伝学的手法の急速な発展により、光受容体の分子レベルの作用機構が解明されつつあるが、この方法論の限界も見えてきている。一つには、「個々の細胞の応答が個体の応答としてどのように統合されるのか」という問題が未解決である。また、最も最近発見されたこともあり、フォトトロピンの作用機構はまったく不明である。そこで、新学術領域という枠組みを十二分に活用し、他研究班との緊密な連携の下、研究を進めた。
「個別細胞で感知された光情報の個体応答への統合機構」については、新しい研究に必要な技術の確立を目指した。まず、シロイヌナズナ芽生えの組織から細胞塊をフェムト秒レーザーで切り出す方法を細川班と共同で開発した。また、神原班と連携して芽生えの各器官・組織について遺伝子発現解析を行うための条件検討を行った。さらに、高橋勝利班と共同で、MALDI-TOF法によりシロイヌナズナ芽生えの少量の試料を用いて質量分析によるメタボローム解析を開始した。
「フォトトロピンによる膜機能制御機構」については、我々がこれまでに得ている知見をもとに、フォトトロピンが小胞輸送を介して膜機能を制御するという仮説の証明を目指し、小胞輸送に関連する低分子量Gタンパク質ARF1について、その細胞内分布の光による調節機構の解析を進めた。また、フォトトロピン機能を簡便に評価するための酵母菌を用いた実験系を北大の田中一馬氏のグループと共同で開発した。
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