研究課題
陸上植物の主要な窒素源である硝酸イオンは、遺伝子発現を変化させて、様々な応答（硝酸応答）を引き起こす。この現象の鍵を握る転写因子NLPを手掛かりに、植物の硝酸応答の分子メカニズムを明らかにするための解析を行った。昨年度までに、硝酸応答の鍵はNLPファミリーに属する転写因子がリン酸化されることであることを明らかにしていたが、シロイヌナズナを用いた植物個体レベルでの実験によりCa2＋シグナリングの阻害剤を与えるとNLP転写因子のリン酸化が阻害されることを明らかにした。さらに、このリン酸化を担うタンパク質リン酸化酵素がCa2＋依存的タンパク質リン酸化酵素であることを明らかにした。また、昨年度までの解析によりBT遺伝子がNLP転写因子の直接の標的遺伝子であることを明らかにできていたことから、BT遺伝子がNLP転写因子の直接の標的遺伝子であることの生理的意味について解析を行った。BT遺伝子産物はタンパク質相互作用ドメインを持つ足場タンパク質であると予測されたことから、BT遺伝子産物は広範囲な効果を生み出すと考えられた。そこで、NLP6にリプレッサードメインを融合させることにより転写活性化因子から転写抑制因子に変換したタンパク質NLP6-SUPRDが恒常的に発現しているためにNLPを介した硝酸シグナル応答が抑制されているシロイヌナズナにBT遺伝子を恒常的に過剰発現させた。その結果、BT遺伝子の恒常的な発現により弱体化した硝酸シグナル応答が部分的に回復することが明らかとなった。これによりBT遺伝子の発現を誘導することが硝酸応答の重要な一部であることを示した。
2: おおむね順調に進展している
NLP転写因子のリン酸化酵素が同定できたことは極めて大きな成果であり、順調に進展していると判断される。
順調に進展していることから、当初計画通りに実施する。
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Biochem. Biophys. Res. Commun.
巻: 483 ページ: 380-386
10.1016/j.bbrc.2016.12.135.
Mol. Plant
巻: 9 ページ: 312-315
10.1016/j.molp.2015.11.003.
Plant Cell Physiol.
巻: 56 ページ: 1154-1161
10.1093/pcp/pcv039.
