研究課題
基盤研究(C)
色素体は環状のプラスチド遺伝子を持つ植物細胞内小器官の総称である。色素体の機能は多岐に渡っており、葉緑体では光合成により光エネルギーを生体エネルギーに変換し、このエネルギーを利用して二酸化炭素から糖などの有機物を合成する。色素体は植物の生育環境や生育段階により分化・脱分化をおこない機能を変化させる。とくに老化葉では植物細胞死の進行とともに葉緑体がジェロントプラストへと分化する。本研究では機能未知の葉緑体タンパク質CDF1の機能解析により、色素体の機能転換による植物細胞の生死制御を解明することを目的としておこなった。その結果、CDF1の欠損が胚発生の異常を引き起こし、致死となることを明らかにした。また、その表現系がCdf1の過剰発現により相補されることを示した。さらに、Cdf1が胚発生の時期に発現する遺伝子であり、胚発生の球状胚から心臓型胚に移行する時期に強く発現していることを明らかにした。また、Cdf1の発現量を変化させた植物体では、老化の進行が影響を受けたことから、Cdf1は老化を正に制御する因子であることが示された。また、Cdf1の相同性検索から、シアノバクテリアの相同因子がシャペロン様のドメインを有していることが示された。CDF1が複合体を形成している可能性が考えられた事から、CDF1の結合因子を酵母を用いたsplit ubiquitinシステムにより単離し、CDFB1-4(cdf1 binding protein1-4)を得た。今後、これらの因子が実際に植物細胞内で相互作用するかを含め、両者を総合的に解析していくことで、植物の老化制御機構が解明されることが期待できる。
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