研究課題
申請者は，植物の傷害応答に深く関わる植物ホルモンである，ジャスモン酸イソロイシン（JA-Ile）の輸送体JATを見出し，その生理学的意義の解明を目的として研究を行ってきた．そこではじめに，JATによるJA-Ileの輸送が実際の植物個体で生じているかを確かめた．傷害葉に重水素標識化JA-Ileを投与し，非傷害葉への化合物の移行量を測定した．その結果， jat変異株では，野生株と比べて移行量が減少していた．このことからJATは，傷害時に，JA-Ileの移行を制御することが示された．また，傷害を与えた際のJATの発現部位を調べると，傷害葉の葉脈とその周辺に発現していることを明らかにした．このことから，JATは，維管束系を介してJA-Ileの移行を制御することが示唆された．また，JATはJA-Ileだけでなく，植物ホルモンの１種であるジベレリン酸も輸送することが確かめられている．両者は構造的に全く異なっており，JATの基質認識メカニズムに興味が持たれた．申請者は，アフリカツメガエル卵母細胞を用いた系を用いて，より詳細な輸送活性の評価を行った．JA-Ileおよびジベレリン酸の構造類縁体のバリエーションを増やし，それぞれの基質に対するJATの輸送活性を評価した結果， JATはどの構造類縁体も輸送しなかった．このことから，JATは基質構造を非常に厳密に認識する事が示唆された．さらに，JATと各種基質のX線共結晶構造を得るために，昆虫細胞での発現系を検討した．これまでに，昆虫細胞において，緑色蛍光タンパク質融合JATの発現を確認している．
1: 当初の計画以上に進展している
重水素標識化ジャスモン酸イソロイシンを用いた，植物体における輸送活性評価により，JATは植物個体においてでもJA-Ileを輸送することが確かめられた．この結果は，JATを介したJA-Ileの移行が，傷害時に生じていることを示唆する，また，申請者は，アフリカツメガエル卵母細胞の異種発現系を用いたJATの輸送活性評価により，様々な構造類縁体に対するJATの輸送活性評価を行った．さらにSf9昆虫細胞を用いたJATタンパク質の発現検討も同時並行で行い，JATの基質認識機構解明に向けて確実に前進している．
まず実際の植物体を用いた実験をより詳細におこなう．傷害時における，傷害応答関連遺伝子の部位別測定や，代謝物測定をより詳細に検討し，JATの生理学的意義を見極める．この際，植物体の生育に時間がかかるため，より幼齢期の植物体を用いることも検討する．また，JATと各種基質のX線共結晶構造の作成に向け，JATタンパク質の精製および結晶化の条件検討を進めていく．
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すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)
Nature Commun.
巻: 6
doi: 10.1038/ncomms7095
Plant Mol. Biol.
巻: 88 ページ: 165-176
10.1007/s11103-015-0315-0
http://www.sci.tohoku.ac.jp/news/20150205-3343.html
