研究課題
昨年度の研究により、フォトトロピンにリン酸化される新規キナーゼBLUS1がフォトトロピンの基質であることが示された。これまで、植物の光情報伝達系でその初期過程が再構成された例はないので、試験管内での再構成を試みた。それぞれの、組み換えタンパク質にGSTタグをつけ大腸菌に発現させた。フォトトロピンは多くの分解産物を生じたが、組み換えタンパク質の精製に成功した。BLUS1は分解産物もそれほど生じず、比較的容易に精製できた。この2者を試験管に入れ、光照射を行った。その結果、赤色光には応答しなかったが青色光によりBLUS1のリン酸化が起きた。このリン酸化はキナーゼ阻害剤で抑制された。一方、フォトトロピンのキナーゼドメインとBLUS1を発現させると、光を照射しなくてもBLUS1のリン酸化が起きた。以上の結果は、フォトトロピンの初期情報伝達過程の再構成に成功した事を示している。一方、この情報伝達系の末端には細胞膜H+-ATPaseが存在し、気孔開口の駆動力を生じている。孔辺細胞には細胞膜H+-ATPaseのすべてのイソ酵素(11)が発現しており、どの酵素が中心的役割を果たすか全く不明である。熱画像解析により、気孔の青色光応答を欠いた変異株を解析中に、細胞膜H+-ATPaseに変異が起こり、気孔が開かなくなったものを選抜した。この変異株を詳細に調べたところ、AHA1に変異が起きており、この酵素がタンパク質レベルで分解されていた。そこで、AHA1のT-DNA挿入株を取得し、その気孔開口を調べると同様に気孔が開かなかった。しかし、孔辺細胞に発現の予測されるAHA2やAHA5のT-DNA挿入株では、気孔の開口は抑えられなかった。以上の結果は、気孔の開口にはAHA1が主要な役割を果たしている事を示している。
26年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2015 2014 2013 その他
すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 11件、 謝辞記載あり 11件) 学会発表 (40件) (うち招待講演 10件) 図書 (3件) 備考 (4件)
J. Integ. Plant Biol.
巻: 57 ページ: 93-105
10.1111/jipb.12284.
Journal of Plant Research
巻: 127 ページ: 553-563
10.1007/s10265-014-0636-0
Plant and Cell Physiology
巻: 55 ページ: 845-853
10.1093/pcp/pcu028
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
巻: 111 ページ: 533-538
10.1073/pnas.1305438111
PLOS ONE
巻: 9 ページ: e108374
10.1371/journal.pone.0108374
New Phytologist
巻: 200 ページ: 943-945
10.1111/nph.12579
Frontiers in Plant Science
巻: 4 ページ: 440
10.3389/fpls.2013.00440
Plant Physiology
巻: 163 ページ: 600-610
10.1104/pp.113.223826
巻: 162(3) ページ: 1529-1538
10.1104/pp.113.217984
Sci. Signal.
巻: 6 ページ: ra48
10.1126/scisignal.2003760
Nat. Commun.
巻: 4 ページ: 2094
10.1038/ncomms3094
http://cellbio.biology.kyushu- u.ac.jp/shimazaki/first.html
http://cellbio.biology.kyushu- u.ac.jp/shimazaki/paper.html
http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/~plant4/research.html
http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/~plant4/achievement.html