研究課題
フィトクロム結合タンパク質を探索するにあたり、まずフィトクロム分子種の全塩基配列を明らかにすることを試みた。4種得られたフィトクロム関連遺伝子の内、3種のcDNA配列を解読した。その内Adiantum Phy3は、タンパク質のリン酸化酵素をc末端側に持つ、非常に興味あるアミノ酸配列を有していた。この遺伝子産物を酵母内で発現させ、そのタンパク質のリン酸化機能の解析を続けたが、リン酸化反応は現在までのところ見られていない。この遺伝子産物は従来の生理学的研究の知見から、膜に存在し、葉緑体光定位運動、光屈性などを仲介するフィトクロム分子であろうと推測されるが、一方でこのアミノ酸配列からは膜貫通型のタンパク質ではないので、結合タンパク質の一つは膜タンパク質である可能性もある。現在ツ-ハイブリッド法により結合タンパク質の探索を行っているが、候補のクローンを得るところまでは至っていない。同時にこの遺伝子の働きを推定するための一手段として、光屈性を示さない突然変異を分離した。Lagariasは、フィトクロムのアポタンパク質は合成するが色素団を合成できない突然変異株に、フィコエリスロビリンを加え、その蛍光からフィトクロムの存在部位を判定する方法を開発した。この方法をシダのフィトクロム分子の細胞内分布判定に応用するため、Hartmannの分離した色素団欠損のコケを使って基礎実験を行った。現在までのところ良好な結果は得られていない。Shilverthorneは、シダの遺伝子発現を制御するフィトクロム遺伝子を同定するための初期研究として、シダのLHCB遺伝子発現の光制御機構を解析した。
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