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陸上植物においてオーキシンは細胞の伸長や分裂、屈性の制御など植物の形態形成や環境応答に深く関わる重要な植物ホルモンの一つであり、陸上植物植における情報伝達の主要な因子が明らかにされている。しかしながら、このオーキシン情報伝達機構が進化の過程でどのように構築され、複雑な形態形成や環境応答を可能にしたのか明らかではない。
研究代表者は、ストレプト藻類クレブソルミディウムにおけるオーキシン情報伝達機構を明らかにすることでオーキシン情報伝達機構の進化過程の解明を試みている。ストレプト藻類は陸上植物に近縁の藻類であり、陸上植物の成り立ちを明らかにする上で重要である。以前、研究代表者らはクレブソルミディウムは陸上植物とは異なるオーキシン情報伝達経路経路を用いている事を報告した。この機構を明らかにすることで、陸上植物型のオーキシン応答が誕生する前のオーキシン応答機構の解明が期待される。本研究ではその手がかりを得るために、クレブソルミディウムのオーキシン情報伝達因子の同定を試みた。
まず、クレブソルミディウムのオーキシン応答に関連するシスエレメント配列の予測を行い、DNA結合配列としてB3ドメインを持つ転写因子がその応答に関与することを推測した。その中からレポーターアッセイによりKnRAV転写因子を絞り込み、その結合配列と一次応答遺伝子を決定した。その結果、KnRAVがクレブソルミディウムのオーキシン応答遺伝子の発現制御に関与している可能性が高い事を明らかとなった。
このKnRAVはDNA結合配列にB3およびAP2ドメインを持ち、陸上植物においてオーキシン応答に関わるPB1ドメインも持っている。このドメインの組み合わせを持つタンパク質は、いくつかのストレプト藻類とゼニゴケに存在し、陸上植物のオーキシン応答の起源を明らかにする上で重要な手がかりとなる。
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