光合成組織において緑葉ペルオキシソームはミトコンドリア、葉緑体と協調して光合成に付随しておこる光呼吸の代謝を担う。生理学的解析を行ったところ、ペルオキシソームと葉緑体との相互作用は光により活性化され、さらに光合成依存であることが示唆された。この過程における葉緑体外包膜上の構造とペルオキシソームとの関係に注目した。その結果、光環境下において葉緑体から生じたストロミュールがペルオキシソームを捕捉することを明らかにした。また我々は生理学的知見を応用して、ペルオキシソームと葉緑体との接着機構に異常を生じた変異体(peroxisome unusual positioning mutant peup)を複数選抜した。その多くは、ペルオキシソームが葉緑体から解離して細胞質中を浮遊している表現形を示し、凝集体を形成していた。本年度はこの変異体を表現形により分類し、順次原因遺伝子同定のため次世代シークエンサーによる全ゲノムシークエンスの解読を始めた。 数種類のpeup変異体の原因遺伝子を解析したところオートファジー関連因子が同定された。電子顕微鏡像の解析からは、変異体のペルオキシソーム内には電子密度の濃い異常な凝集体の存在が明らかになった。この凝集体はカタラーゼであることが免疫電顕法により明らかとなった。本変異体は、強光下での老化が促進されること、また活性酸素種が蓄積することから光環境下における異常ペルオキシソーム分解系の重要性が示唆された。
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