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植物は環境の変化に応答するための精緻なシステムを作り上げてきた。フィトクロムによる光応答はその典型例である。被子植物のフィトクロム遺伝子ファミリーは、PHYA型とPHYB型の2グループに大別される。なかでも、PHYA型の代表格であるフィトクロムA(phyA)には機能上の顕著な特殊化がみられる。本研究は、phyAの特殊機能の分子基盤を解明し、植物の光応答、ひいては植物のシグナル伝達機構全般への理解を深めることを目的とする。
本年度は、これまでに確立したphyAとphyBの間の様々なキメラ分子を発現するシロイヌナズナの形質転換系統(合計16種)について、導入キメラタンパク質の発現を確認するとともに、その生理応答について詳しく調べた。まず、連続遠赤色光による核移行について調べたところ、phyA固有のこの性質にはN-末端側の突出部やPASドメインが関わることが明らかとなった。また、もう一つのphyAの特徴である明所での分解を調べたところ、上記の部位に加えて発色団結合ポケットを形成するGAFドメインも重要であることがわかり、二つの性質が独立の構造的基盤をもつことが示唆された。また、phyAに特徴的な光応答に関わる新奇因子の同定を目指して、微弱赤色光でも光応答する変異体のスクリーニングを行ない、マップベース法により原因遺伝子の同定を進めたが、残念ながらすべて既知のものであった。上記16種のキメラ分子の研究から明らかになった主要ドメインについて、さらに細かいphyA/phyBキメラ遺伝子の構築を行った。
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