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研究代表者らは、小胞体品質管理で中心的な役割をはたす小胞体分子シャペロンAtERdj3Bを欠損したシロイヌナズナ変異株が、高温ストレス下で花粉成熟の異常を示すことを見いだした。昨年度の解析によって、これはRpk2という花粉成熟過程における遺伝子発現に必要な細胞膜のLRR型キナーゼの、細胞膜輸送の欠損によることが示唆されている。研究代表者らはまた、糖タンパク質特異的な小胞体品質管理因子であるUGGTを欠損した変異株も高温ストレス下で花粉成熟の異常を示すことを見いだしている。
本年度はまず、高温ストレス下で生育したuggt変異株の花芽におけるRpk2下流の遺伝子発現解析と、Rpk2の細胞膜輸送について検討した。この結果、uggt変異株で見られる高温ストレス下での花粉成熟異常は、Rpk2以外のLRR型キナーゼの欠損によることを示唆する結果を得た。本年度はaterdj3b uggt二重変異株の構築と解析も行った。得られた二重変異株は通常の生育温度でも不稔となり、これは花粉形成の欠損によることが示された。二重変異株はまた、生育異常を示した。この結果は、AtERdj3BとUGGTによる小胞体品質管理は、花粉形成過程以外でもLRR型キナーゼの機能維持に必要であることを示唆している。
本年度は、LRR型キナーゼと小胞体分子シャペロン間の相互作用を解析する実験系の構築も行った。これまでに、小麦胚芽無細胞タンパク質合成系を用いて、Rpk2をはじめとする数種類のLRR型キナーゼの細胞外ドメインと、AtERdj3Bなどの小胞体分子シャペロンを可溶性の状態で合成することに成功している。今後は、合成したこれらタンパク質間の相互作用解析を進める計画である。
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