研究課題
基盤研究(B)
植物の形態は光環境に大きく左右される。光形態形成反応と呼ばれるこれらの反応においては、赤色/近赤外光の受容体であるフィトクロム(phy)や青色光の受容体であるクリプトクロム(CRY)などが大きな役割を果たしている。本年度は、これらの光受容体からの情報がどのように統合されて、植物個体の形態形成を制御しているかを知ることを目的として研究を進め、以下の成果を得た。1)フィトクロムのN-末端領域は約650アミノ酸残基よりなり、この領域内のN-末端付近には、約200アミノ酸残基からなるPHYドメインが存在する。そこで我々は、このドメインを削除した光受容領域のシグナル伝達活性を調べ、このドメインはシグナル伝達には必須ではないが、活性型であるPfr型を安定する機能をもつことを示した。また、N-末端側領域の生理機能を損なわせるphyB分子内のアミノ酸置換変異を多数同定し、N-末端側領域内の4つのドメインの役割分担について重要な知見を得た。2)根の緑化におけるフィトクロムとクリプトクロムの作用について調べ、根の完全な緑化には、クリプトクロム系に加えてフィトクロム系も活性化される必要があることを見いだした。さらに、フィトクロムの分子断片についてにも同様の活性があるかどうかを調べている。3)T-DNAを用いた過剰発現タグを行い、暗所でも脱黄化が見られる優性の変異体を単離し、それがチトクロームP450の一つであるCYP72C1の過剰発現によること、過剰発現体では活性型ブラシノステロイドのレベルが低下していることを証明した。
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