青色光と赤色光による胚軸伸長制御の分子機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13440239
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 長谷 あきら 京都大学, 理学研究科, 教授 (40183082)
• Keywords: 光応答 / シグナル伝達 / フィトクロム / クリプトクロム / 伸長成長 / F-boxタンパク質 / 青色光応答 / シロイヌナズナ

Research Abstract

植物の形態が光環境に大きく影響をうけることはよく知られている。光形態形成反応と呼ばれるこれらの反応においては、赤色/近赤外光の受容体であるフィトクロム(phy)や青色光の受容体であるクリプトクロム(CRY)などが大きな役割を果たしている。本研究では、我々がシロイヌナズナのタグ系統から単離したsbl1変異体の原因遺伝子EID1/SBL1の作用機構について解析を行った。また、フィトクロムとクリプトクロムの相互作用が起こる植物体内での部位について、フィトクロムを組織/器官特異的に発現させた遺伝子導入植物を用いて解析を進めた。
EID1蛋白質が蛋白質分解に関係するF-boxモチーフをもち、phyAのシグナル伝達に関与することが知られている。そこで、この分子機構を明らかにするため、EID1/SBL1タンパク質に対する結合タンパク質の酵母two-hybrid法による探索を進めたが、候補は得られなかった。そこで、EID1/SBL1タンパク質がASkタンパク質と結合して働くことが予想されたため、EID1/SBL1とASk1を用いたyeast three-hybird法による解析を開始した。まず、phyAとEID1/SBL1とASK1の複合体の結合を調べたところ、これらが結合することを示唆する結果を得た。そこで、この結果をさらに確認するため、これらのタンパク質を大腸菌で発現させ、試験管内での結合を調べている。また、フィトクロムとクリプトクロムの相互作用について、cry2とphyBにより制御されることが知られている花芽形成についてphyBを器官/組織特異的に発現している遺伝子導入植物を用いて解析を進めた結果、花芽形成を抑制するphyBの働きは葉肉細胞のphyBによることが示唆された。そこで、cry2が作用する部位についても、同様の方法で調べるための準備を開始した。

Research Products

• [Publications] S.-I.Tanaka 他: "Expression of the AtGH3a gene, an Arabidopsis homologue of the soybean GH3 gene, is regulated by phytochrome B"Plant Cell Physiology. 43. 281-289 (2002)
• [Publications] S.-I.Tanaka 他: "Phytochrome in cotyledons regulates the expression of genes in hypocotyl through auxin-dependent and independent pathways"Plant Cell Physiology. 43. 1171-1181 (2002)
• [Publications] M.Kasahara 他: "Photochemical properties of the FMN-binding domains of the phototropins from Arabidopsis, rice, and Chlamydomonas"Plant Physiology. 129. 762-773 (2002)