植物の概日時計を介した低温ストレス耐性獲得の分子機構の解明

モデル植物シロイヌナズナの概日時計において中心的な役割を持つMYB様転写因子であるCCA1について、低温ストレスに応答したタンパク質分解の制御メカニズムを明らかにするため、前年度に行ったCCA1相互作用因子の探索により同定された２つのE3ユビキチンリガーゼ(以下、CCA1-interacting E3 ubiquitin ligase = CUL1、CUL2と表記する)の機能解析を進めた。まず、酵母ツーハイブリッド法を用いてCUL1、CUL2とCCA1との相互作用の確認を行った。その結果、CUL1の全長およびC末端側断片、CUL2のC末端側断片についてCCA1全長との間に相互作用が確認された。次にCUL1とCUL2の組織特異性を調べるために、プロモーター-GUSを発現する形質転換シロイヌナズナを作出し解析した結果、CUL1は主に地上部の維管束組織、CUL2は地上部全体において強い染色が見られた。またCUL1とCUL2の細胞内局在を調べるために、GFPとの融合タンパク質を発現する形質転換シロイヌナズナを作出し解析した結果、CUL1は核の辺縁部、CUL2は核内において蛍光が見られた。CUL2については核内で強い蛍光を発する箇所が顆粒状に見られた。植物体におけるCUL1およびCUL2の機能を解析するため、各遺伝子のT-DNA挿入変異体cul1およびcul2を単離した。これらの植物を12時間ごとの明暗周期で生育させた結果、cul2変異体では野生型植物体に比べて胚軸が伸長した。

モデル植物シロイヌナズナの概日時計において中心的な役割を持つMYB様転写因子であるCCA1について、低温ストレスに応答したタンパク質分解の制御メカニズムを明らかにするため、前年度に行ったCCA1相互作用因子の探索により同定された２つのE3ユビキチンリガーゼ(以下、CCA1-interacting E3 ubiquitin ligase = CUL1、CUL2と表記する)の機能解析を進めた。まず、酵母ツーハイブリッド法を用いてCUL1、CUL2とCCA1との相互作用の確認を行った。その結果、CUL1の全長およびC末端側断片、CUL2のC末端側断片についてCCA1全長との間に相互作用が確認された。次にCUL1とCUL2の組織特異性を調べるために、プロモーター-GUSを発現する形質転換シロイヌナズナを作出し解析した結果、CUL1は主に地上部の維管束組織、CUL2は地上部全体において強い染色が見られた。またCUL1とCUL2の細胞内局在を調べるために、GFPとの融合タンパク質を発現する形質転換シロイヌナズナを作出し解析した結果、CUL1は核の辺縁部、CUL2は核内において蛍光が見られた。CUL2については核内で強い蛍光を発する箇所が顆粒状に見られた。植物体におけるCUL1およびCUL2の機能を解析するため、各遺伝子のT-DNA挿入変異体cul1およびcul2を単離した。これらの植物を12時間ごとの明暗周期で生育させた結果、cul2変異体では野生型植物体に比べて胚軸が伸長した。