計画研究
植物は光、温度、重力、水分など様々な環境要因に適切に応答して、発芽・成長し、光合成を効率よく行い、開花、結実して子孫を残す。光は、光合成を行う植物にとって環境情報の中でも特に重要である。当班では、これまでの研究成果を基に光環境感覚に関与する分子に注目し、当面青色光受容体フォトトロピン(phot)などの植物光受容体の分子構造と機能、光受容・シグナル伝達機構の解明を目指すこととし、以下の成果を上げた。1)シロイヌナズナphotは光により活性化されるキナーゼと考えられる。photキナーゼ活姓の光制御分子機構の研究を行い、以下の成果を上げた。a)光シグナルの入り口からキナーゼ活性制御にいたる分子内光シグナル伝達に関する幾つかの新しい知見を得た。b)昨年公募研究慶應大中迫班と共同で行った最小キナーゼポリペプチド純品のX線小角散乱による解析をさらに進め、キナーゼ光活性化分子基盤に関する情報を得た。c)LOV1を含む全長photの遺伝子発現系による調製系を確立し、構造解析に用いる純品精製試料の調製を試みている。d)計画研究京大長谷班と共同でクラミドモナスphotのキナーゼ活性光制御に関する研究で新知見を得た。2)シロイヌナズナphot2のシグナル伝達に関わる因子の研究から、新たにフィトクロムA(phyA)シグナル伝達とのクロストークに関わると考えられる因子を見つけた。3)シロイヌナズナ・フィトクロム(phy)の分子構造と機能解析を目指してphyBのN-末端発色団ドメインの大腸菌遺伝子発現系によるホロタンパク質発現系の構築を行い、動的光散乱測定により単ピークを示す高純度試料調製に成功し、結晶化条件スクリーニングを開始した。4)公募研究阪大の久富班と共同で、フシナシミドロ青色光受容体オーレオクロム1のCDによる分子構造研究を行い、光反応にともない二次構造が変化することを見つけた。
2: おおむね順調に進展している
一部、予定していた共同研究(計画研究高橋班とのMIZ分子構造に関する研究)など実現に至らなかった部分もあるが、その他おおよそ目標を達成し、またシグナル伝達に関しては新しい発見(phot2とphyAシグナル伝達クロストークに関わると思われる因子の発見)があったことなどによる。
今年度は特に新規の研究テーマは予定していない。昨年度成功した全長Phot試料を用いたキナーゼ活性光制御機構の研究、純品調製法の確立したシロイヌナズナphyB試料の結晶構造解析、新規に見つけられたphot2とphyAシグナル伝達クロストークに関わる因子の分子生理学的研究を中心に研究、および昨年度着手できなかった計画研究高橋班とのMIZ分子構造に関する研究の開始も計画している。
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