|
移動能力を持たない植物は、外界の環境変化に適切に応答して発芽・成長し、効率よく光合成を行い、開花・結実して子孫を残す。いずれの過程にも光による制御機構が働いており、これらの光形態形成反応の光センサーとして、赤色光領域に吸収を持つフィトクロムと、青色光領域に吸収を持つ一群の青色光受容体が知られてる。後者の一つフォトトロピン(PHOT)は、光屈性の光受容体として見つけられたが、最近、葉緑体の光定位運動、気孔開口といった光合成機能の効率化に重要な生理反応の光受容体として働くことが明らかになり注目されている。PHOTはN-末端にLOVドメインと呼ばれるフラビンモノヌクレオチド(FMN)を結合するサイトを2つもち、C-末端側にはSer/Thrキナーゼドメインをもつ。その分子構造や、発色団と考えられるFMNがどの様にしてキナーゼ活性を制御しているのかは未知である。ロドプシン、フィトクロム、PYPなど他の光受容体では、光受容初期過程に発色団の光異性化とプロトン移動という共通の素過程が存在し、これらがタンパク質部分の構造を変化させてシグナル伝達を制御すると考えられるが、PHOTではこれらと異なる反応を考えざるを得ず、現在一つの可能性としてシステイン-FMN付加物生成の関与が取りざたされている。本年度PHOTの全長および部分断片タンパク質の遺伝子発現系を用いた調製システムを確立し、それらの振動分光学測定結果より光受容初期過程に関して新たな知見を得た。
|
