| 研究分担者 |
服部 束穂 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 教授 (10164865)
坂神 洋次 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80107408)
前島 正義 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80181577)
魚住 信之 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 教授 (40223515)
水野 猛 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (10174038)
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| 研究概要 |
個々の研究は順調に達成されている。
これまで進めてきたシグナル因子、SLR1,GID1,GID2に加え、本年度は新たにGAMYBについても研究対象に加えた。これまでの予想と異なり、GAMYBの機能は胚乳だけでなく、花器官の形成にも重要な役割を果たしていることが明らかになり、GAMYBの機能を手がかりにGAと花器官形成の関係についての研究の端緒が開かれた。
気孔開口物質については、生理的に意味がある世界で最初の物質を見つけることができた。これは今年度の大きな成果である。一方、オーファンレセプターCKI1のリガンドの探索は、活性物質の量が少なく研究が停滞している。
新規Ca結合タンパク質5種については,ほぼ計画通り,発現レベルの特性を解明し,さらに,Ca依存的な膜との相互作用のあることを発見できた点は特筆に値する。また,水チャネルについては,細胞膜型に2種のグループが存在し,その機能が明確に異なり,その原因となるアミノ酸残基を特定できたことは予定外の成果であった。しかし,水透過率の低い1型水チャネルの具体的な基質を特定するにいは至っておらず,課題として残されている。H+-PPaseについては,膜内配向性を含めた立体構造を明らかにできたが,結晶構造解析には到達せず,継続課題となっている。
サイトカイニン受容体遺伝子の同定は当初の計画通りに遂行できた。多重変異株の表現型解析研究についてもまた、当初計画に沿って順調に遂行でき、目標としたサイトカイニン受容体の生物学的機能を十分に明らかにしえたと評価できる。さらにこの解析結果から、細胞分裂活性の維持がいかなる分子機構によって維持されているのかという、重要な課題が浮き彫りにされ、平成17年度以降の研究課題を得ることができた。
植物には、KトランスポーターやKチャネルが存在しているが、それらのどの輸送系が高浸透圧適応反応においてK取り込みを担っているかは不明であった。植物とらん藻のHKT/Ktr系輸送体は、塩ストレスと浸透圧ストレス耐性に必須のイオン輸送体であることが明らかとなった。AtHKT1は、根で吸収されて地上部に運搬されNaが、地上部の組織において余剰となったNaを根幹部に輸送する役割を担っていることが強く示唆された。本結果は、高浸透圧の適応に必須なイオン輸送体が同定されたことを意味しており、浸透圧応答機構の解明に重要な知見を与えた。
シロイヌナズナの5種類の疑似レスポンスレギュレーター(APRR)因子群の内、APRR9、APRR7、APRR5の各欠損変異株を取得してそれぞれの解析を完了した。その結果、各因子が時計機構、開花時期の制御、光シグナル伝達に深く関わっていることが示された。このように当初の目的をほぼ達成できたが、APRR3欠損変異株の取得が達成できなかった。この点に関しては、APRR3の恒常的発現形質転換植物の作成しその解析をすることで補った。その結果、APRR3も時計機能に重要であることが示唆された。
SAPKの下流標的として転写因子TRAB1の同定により(SAPK kinase)→SAPK8〜10→TRAB1というシグナルの流れが、遺伝子発現に至るABAシグナリング経路が明らかになった。さらにtwo-hybridスクリーンによる他の下流標的の同定も順調に進捗している。また、上流PKの候補としてrPKS18が同定されたことから、高浸透圧・ABAシグナル伝達の逐次過程が解明される期待が高まった。
「個別NRTの活性測定を行うための実験系」の構築はまだ途上であるが、この過程でNRTの翻訳後活性制御に関わるシグナル物質としてグルタミンを同定することができたのは大きな収穫であった。遺伝子発現抑制におけるグルタミンの役割と遺伝子発現活性化における硝酸イオンと亜硝酸イオンの作用の違いの発見は、当初計画の通りの成果である。
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