研究課題
葉緑体は光合成を担うオルガネラであり、異なる環境条件下で細胞内の異なる場所に定位することを通して、植物体全体での光合成の最適化に寄与する。その際、葉緑体は表層細胞質において積極的にアンカーされると考えられる。その仕組みについて解析するため、ホウレンソウ葉肉細胞から細胞膜の細胞質側を露出させた細胞膜ゴーストを調製し、葉緑体アンカーがアクチン細胞骨格に依存すること、1μM以上のCa^<2+>処理により、アクチン繊維の切断もしくは脱重合および葉緑体の脱離が誘導されること、Ca^<2+>処理の効果はカルモデュリン拮抗剤により打ち消されることなどを明らかにした。これらの仕組みに関与する因子としてCa^<2+>感受性アクチン結合蛋白質であるビリンに注目し、テッポウユリで同定された植物ビリンP-115-ABPおよびP-135-ABPに対する抗体が、ホウレンソウ緑葉において、それぞれ120kDa、135kDaのポリペプチドを認識すること、これらのポリペプチドはCa^<2+>感受性のG-アクチン結合能を持つこと、120-kDaポリペプチドは葉緑体のごく近傍にドット状に局在し、135-kDaポリペプチドは葉緑体周辺のアクチン繊維と共局在していることを示した。細胞膜ゴーストをP-115-ABPおよびP-135-ABPに対する抗体で処理すると、アクチンの構築が乱れ、葉緑体の脱離が誘導された。P-115-ABPの場合、葉緑体近傍のアクチン繊維が消失し、P-135-ABPの場合、表層細胞質のアクチン繊維が消失する傾向があった。以上より、局在の異なるビリン様蛋白質が、それぞれ独立の仕組みで葉緑体アンカーに関与する可能性が示唆された。また、ホウレンソウ緑葉からRNAを調製し、他の生物で同定されたビリン遺伝子と相同なDNA部分配列を同定した。
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Plant and Cell Physiology 50
ページ: 1032-1040
Plant, Cell and Environment 31
ページ: 1138-1146
http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/takagi/index.html
