| 研究課題/領域番号 |
26711019
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
武宮 淳史 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (80448406)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 植物 / シグナル伝達 / プロテオーム / 遺伝学 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、孔辺細胞におけるフォトトロピンシグナル伝達の初期過程に関わる因子を同定し、当該因子がシグナルを伝達する分子機構を明らかにすることである。本年度は、孔辺細胞プロトプラストを対象としたリン酸化プロテオーム解析において、青色光に依存したリン酸化が検出された因子について解析を進め、以下の成果を得た。まず、青色光照射後速いタイムコースでリン酸化される新規プロテインキナーゼについてその機能欠損変異体入手し青色光反応を解析した結果、この変異体では気孔開口は阻害されるが細胞膜H+-ATPaseの活性化は正常であることが分かった。電気生理学的解析から、この変異体では青色光による陰イオンチャネルの阻害が起こらないことを見出した。このキナーゼはフォトトロピンと直接相互作用し、フォトトロピンによってリン酸化される基質であることが分かった。さらにこのキナーゼはCO2による気孔開閉制御にも関与し、青色光とCO2によるシグナル伝達の統合に関わることが分かった。また、リン酸化プロテオームで見出された他の因子について、突然変異体を入手し表現型の解析を進めた結果、気孔開口に異常を示すものが見出された。気孔開口が正常に見られたものについても、重複遺伝子が存在するものについて多重変異体を作製し解析を進めた結果、開口が阻害されるものが見出された。これらの因子は重複して機能し、気孔の青色光シグナル伝達の制御に関わる可能性が示唆される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
フォトトロピンの新たなリン酸化基質を同定し、青色光シグナル伝達初期過程に関わる新規因子を同定することができたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
リン酸化プロテオームから見出された因子の解析を進め、フォトトロピンやBLUS1の基質になる可能性を調べる。また、アミノ酸置換の手法によりリン酸化反応の機能的意義について調べる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究期間内に大学のキャンパス移転と研究機関の異動があり、研究ができない期間が生じたため。タンパク質のリン酸化を含む生化学実験に使用するとともに、研究の取りまとめに使用する。
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