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フィトクロムは緑色植物に普遍的にみられる色素蛋白質で、光形態形成反応の光受容体として、発芽から花芽の形成まで様々な発生過程を制御している。これまでにフィトクロムに関する様々な研究が行われてきたが、フィトクロムが受け取った光情報がどのような因子にどのように伝えられるのか全く不明である。そこで研究代表者らは、分子生物学的、生化学的手法を用い、フィトクロムの情報伝達の分子機構解明に向けて研究を行った。先ず、フィトクロムB(phyB)のC-末端側半分に注目し、この部分を過剰発現する遺伝子導入植物を作出し、その性質を詳しく解析した。その結果、phyBのC-末端側断片単独では弱い生理活性しか示さないことがわかった。このことは、phyBのC一末端単独ではシグナル伝達因子と強く相互作用をすることができない事を示している。次に、phyBの断片にレポーター蛋白質を融合した遺伝子を植物に導入し、融合蛋白質の細胞内局在を調べた。その結果、phyBに核移行活性があることが示唆された。さらに、免疫化学的手法により、phyBが核に光依存的に局在することを示唆する結果を得た。フィトクロムは長年にわたり細胞質で働くと考えられてきた。本研究の結果はそのような「常識」に一石を投じた。また、高等植物とシダ植物のフィトクロムの構造と機能を比較する目的で、シダ・フィトクロム遺伝子を発現する遺伝子導入植物を作出し解析した。その結果、両者のフィトクロムは、分光光学的性質は良く保存されているが、シグナル伝達に関しては置き換えが効かないことが示唆された。これらの成果は、フィトクロムの作用機構を理解する上で重要な貢献であると考えている。しかしながら、フィトクロムの機能と構造の関係が本研究で解明されたとは言いがたく、この方向での研究の継続が望まれる。
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