| 研究課題/領域番号 |
17084005
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
島崎 研一郎 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (00124347)
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| 研究分担者 |
土井 道生 九州大学, 高等教育開発推進センター, 助教 (00167537)
木下 俊則 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50271101)
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| キーワード | 気孔 / フォトトロピン / 青色光 / 情報伝達 / H^-HTPase |
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| 研究概要 |
本年度は、フォトトロピンの自己リン酸化に注目し、以下の成果を得た。
(1) phot1の自己リン酸化部位をシロイヌナズナの芽生えを用いて同定した。この実験には質量分析が可能になる大量のphot1が必要なので多くの芽生えに青色光照射を行い、ミクロゾーム画分を調製し、それから、免疫沈降によってphot1を単離した。
(2) これを材料にして質量分析によってin vivoのリン酸化部位を特定し、8つの部位を同定した。
(3) これらのリン酸化部位の生理的役割を解明するためphot1のリン酸化部位に変異を入れ、その変異phot1遺伝子をphot1 phot2二重変異体に導入し、その機能相補からリン酸化部位の働きを調べた。その結果、キナーゼドメインのアクチベーションループ内にあるSer-851のリン酸化が必須でSer-849が補助的役割を果たしている事が示された。この2つの部位がリン酸化されないと青色光を照射しても気孔はわずかしか開かず、H+の放出もわずかしか認められなかった。
(4) さらに、SerをAspに置き換え疑似リン酸化すると、青色の光照射により気孔が開口し、H+が放出された。ただし、疑似リン酸化だけでは反応は進まず、青色光照射が必須であった。興味深いことに疑似リン酸化しておくと、H+放出が長い間継続した。この事実は、反応の停止に脱リン酸化が関与する事を暗示する。
(5) そこで、Ser-851のリン酸化(pSer)抗体を用いて、Ser-851のリン酸化レベルを追跡すると、青色光により素早くリン酸化され、暗くすると脱リン酸化された。
(6) この自己リン酸化反応の気孔開口以外のphot1依存の反応光屈性、葉緑体集合反応、葉の平滑化に置ける役割について調べた。その結果、いずれの反応にもSer-851のリン酸化の自己リン酸化が必要である事が示され、この反応は下流への情報伝達に共通の必須過程である事を示している。
(7)さらに、これら変異photlのin vivoにおける自己リン酸化活性は有意に残存しており、リン酸化浩性の大きな低下は認められなかった。
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