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本研究では、葉緑体集合反応において、光受容体から葉緑体まで伝達される信号の性質を明らかにし、信号が物資として移動しているのか、移動を伴わない情報の伝達であるのか、どのような現象であるのかを推察することを目的としている。
初年度は、信号伝達の速度が温度依存性があり、10度上昇すると信号の伝達が約２倍になることから、化学反応を経ながら進行していると考えられた。しかしその実態を解明するには至らなかった。実際にどのような実験をすれば信号伝達の解明につながるのかはわかっていないが、光受容体からの信号を受信すると考えられるのは葉緑体アクチン繊維の重合に携わるCHUP1 である。そこでこの２年間は葉緑体膜上に存在するCHUP1の複合体を単離し、その構成因子の中に信号受容因子があると考え、阪大タンパク研との共同研究によりその複合体の解析を行った。いくつかの候補遺伝子が見つかり、その欠損株の入手により、葉緑体運動の状態を観察した。残念ながら、まだ確実に因子と考えられるものは見つかっていない。一方、葉緑体光定位運動には、光合成に必須な二酸化炭素の関与が以前から考えられている。そこで九大の共同研究者と、ゼニゴケの若い葉状体や、タンポポの葉を使用し、二酸化炭素の存在下と非存在下での葉緑体の光定位運動を観察した。その結果、二酸化炭素の影響は光信号よりも上位にあり、二酸化炭素不在の状態では光定位運動は全く起こらないことが確認された。このことは、二酸化炭素への走性における信号および信号伝達機構は光定位運動における信号、および信号伝達機構とは異なっており、しかも光の信号伝達機構を規制する、いわゆる上位に位置していることがわかった。そこで現在二酸化炭素走性に関する実験を行っている。
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