|
植物ミトコンドリア形態や動態を司る遺伝子群をシロイヌナズナを材料に、正逆遺伝学手法を駆使して複数同定した。また、それらの遺伝子産物がどのようにして機能するのかを、分子生物学的手法とライブイメージング手法を用いて解析した。シロイヌナズナのミトコンドリア分裂に関わる遺伝子、ミトコンドリアを構成する脂質の合成代謝に関わる遺伝子、広く動物や酵母でも共通するミトコンドリアの細胞内分布に関与する遺伝子など、多彩な分子を同定した。これらはいずれも基本的にミトコンドリアに局在して機能するが、細胞質とダイナミックに局在を変えるもの、その一部に存在するものなどが同定された。一部については、基部陸上植物であるゼニゴケでの相同遺伝子を探索し、相同遺伝子があったものについては、そのノックアウト個体を作製、解析することで、陸上植物の進化や共通性多様性に関して検討を行った。ゼニゴケとシロイヌナズナに共通し、さらに動物や酵母にまで共通する因子の一部について、これまで逆遺伝学的に信じられてきた共通機能が、植物においては異なることなどが明らかになり、更なる検討課題も明らかになった。また、環境に応答してミトコンドリアの形態が大きく変化することを見出し、特に光環境に応答したミトコンドリアの分布の変化、温度に応答したミトコンドリアなど興味深い現象を見出し、それぞれについて、現象に対応する遺伝子を明らかにした。ミトコンドリアの形態、動態、分布が、植物に特異的な光合成や野外環境など、環境に直に応答するにあたり、これに関係する遺伝子をそれぞれリストアップすることに成功した。また、研究の途上で、植物ミトコンドリアについて、マトリクスと外膜を同時に動態イメージングすることで、特に外膜が特徴的な形態変化を示すことを明らかにした。
|
