研究課題
植物は葉緑体で行う光合成反応により炭素代謝産物を作りだし、もうひとつの重要な栄養である窒素は根から吸収している。窒素代謝産物と炭素代謝産物は互いにバランスを保つことが知られているが、その詳細なメカニズムは不明である。光合成電子伝達の成分のひとつであるフェレドキシンNADP+レダクターゼの2つのアイソフォーム（FNR1/FNR2)の過剰発現により、炭素代謝と窒素代謝への電子分配が変化することがわかっている。またこの電子伝達の分配にはフェレドキシンのアイソフォームの変化が伴うことが示唆されている。フェレドキシンは窒素代謝と炭素代謝の他に光化学系I循環的電子伝達・硫黄代謝にも電子分配を行うことがわかっている。そこで、これらのFNR1・FNR2過剰発現体(FNR1OE・FNR2OE)におけるフェレドキシンの電子伝達に関与する遺伝子の発現量を調べた。窒素代謝に関与する硝酸レダクターゼはFNR1OEでは変化がなく、FNR2OEで約3倍に増加していた。グルタミン合成酵素も同様な結果を示した。光化学系I循環的電子伝達に関与するPGRL1は野生型と同様であったが、PGR5はFNR1OEでは変化がなく、FNR2OEで約5倍に増加していた。硫黄代謝に関与する亜硫酸レダクターゼは両者において、若干の減少（約0.6倍）が見られた。フェレドキシン：チオレドキシン酸化還元酵素はほぼ野生型と変わらない発現を示した。FNR2過剰発現体は窒素代謝への電子分配がより優先的に行われているため、硝酸レダクターゼやグルタミン合成酵素の発現が増加していることが考えられる。一方FNR1過剰発現体では大きな遺伝子発現の変化が見られなかったことは、この過剰発現体は光合成活性に阻害が見られなかったためだと考えられる。
2: おおむね順調に進展している
実験計画で予定していたフェレドキシンとFNRの電子分配に関与する遺伝子発現の解析は終了している
今後は電子分配に関与する因子についての解析を進める
購入予定していた機械が共通実験室のもので使用できたため所属研究室を移動したため、実験に必要な機器を購入する
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すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件)
Plant Signal Behav.
巻: 9 ページ: 印刷中
10.4161/psb.27848
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
巻: 印刷中 ページ: 印刷中
10.1080/09168451.2014.885831
Sci Rep.
巻: 3 ページ: 2866
10.1038/srep02866.
