植物は光環境の変動を光受容体によってとらえ、細胞内信号に換え、核に伝達することによって遺伝子発現を調節し、光形態形成反応を引き起こす。 植物が強光にさらされるとき、光受容体の一つであるフィトクロムPfrは1秒以下の短い時間に未知の光信号増幅因子を誘導すことを、ホウキモロコシの暗黒芽生えで我々は見いだした。その生化学的本体を明らかにすることは、フィトクロムからの信号伝達過程の解明につながる研究である。この光信号増幅因子は信号伝達カスケードにかかわる物質であると考えられるので、光信号増幅因子を誘導する光条件で、セカンドメッセンジャーの一つである環状ヌクレオチドcAMPとcGMPの消長の挙動調べることを試みた。cAMPとcGMPの増減はNucleotide cyclase(Adenylyl cyclaseとGuanylyl cyclase)とPhosphodiesterase(PDE)によって制御されるので、ホウキモロコシの暗黒芽生えに100μmol・m^<-2>・s^<-1>以上の強光の赤色光もしくは遠赤色光を照射し、その前後でAdenylyl cyclase とGuanylyl cyclaseを膜画分より、PDEを可溶性画分より粗精製し、その活性の測定を行った。その結果、赤色光と遠赤色光のどちらを照射した場合でも、照射前に比べ照射後にGuanylyl cyclaseの活性が増大したが、遠赤色光の方がより有効であることが認められた。Adenylyl cyclaseにおいては有意の差は認められなかった。PDEに関しては光照射前後で有意の差は認められなかったが、これは酵素精製に問題があるためと考えられ、精製方法の改良が今後の課題となった。
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