|
植物は極めて多岐にわたる低分子化合物を生産するが、植物ホルモン以外の生体内の働きはほとんどわかっていない。特に二次代謝産物フラボノイドは様々な生体内イベントに関与しているにも関わらず、その分子メカニズムは不明の点が多い。本研究では、フラボノイドの植物体内での機能解明、特に細胞内イベントにおける分子メカニズム解明を目的とした。申請者は、フラボノイド欠損シロイヌナズナにおいて植物表皮細胞から分化した器官であるトライコームの核内倍加が低下することを見出していたが、本研究ではA）フラボノイドと相互作用するタンパク質候補の同定、B）トライコーム発生との関係、について新知見を得ることに成功した。Aに関しては、次世代シーケンサーとファージディスプレイ法を組み合わせた手法であるPD-Seq法を利用して、フラボノイドの一種であるケンフェロールの３位配糖体であるアストラガリンと相互作用すると予想されるタンパク質を複数見出すことに成功した。Bに関しては、フラボノイド生合成経路を制御する遺伝子発現ネットワークの数理モデルを新たに構築し、シミュレーションしたところ、フラボノイド生合成経路に関与していないと考えられていた転写因子が間接的にフラボノイド生合成量のばらつきを制御している可能性が示唆された。先端バイオイメージング支援プログラム(ABiS)の協力のもと、細胞あたりのフラボノイド量を測定したところ、予想を支持する結果を得ることに成功した。以上の結果は、フラボノイドは、多様なタンパク質に作用している可能性や、形態形成プログラムのばらつきを調整している可能性も考えられるものであり、当初の予想よりも遥かに多岐に渡っていることが示唆された。
|
