植物の進化初期に派生した単一 LRR 受容体が制御する細胞内情報伝達の解明

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植物は、独自の細胞膜受容体タンパク質を数多く持ち、外界からのシグナル分子を受容・応答する細胞内情報伝達機構を確立することで、生息環境へと適応してきた。高等植物は、主にLeucine-rich repeats (LRR)受容体ファミリーを用いて多様なシグナルを受容する。本研究では、単細胞紅藻シゾンがもつ、(1)単一LRR受容体のタンパク質機能と構造の解明、(2)受容体-リガンドが制御する細胞内情報伝達機構の解明、(3)シグナル伝達ダイナミクスの解明を目的とする。本年度は前年度に引き続き、LRR受容体の立体構造解析・生化学的解析に向けたタンパク質の発現・精製方法の再検討を行った。これまでに利用していたカイコ幼虫を用いたタンパク質発現系では発現実験ごとに不安定な結果が多く生じたため、昆虫培養細胞-バキュロウィルス発現系によるタンパク質発現をあらたに試みた。その結果、タンパク質結晶化スクリーニング、生化学的解析に十分な品質のタンパク質を各ドメインについて得ることができた。今後は、各ドメインのタンパク質結晶化スクリーニングに取り組むととともに、細胞外ドメイン全長タンパク質の電子顕微鏡単粒子解析試料の調整方法の検討を行っていく予定である。そしてin vitroタンパク質間相互作用解析に向けて、LRR受容体、共役受容体候補タンパク質群のタンパク質試料の調整方法と実験系の検討を行った。また、in vivo機能・局在解析のために、受容体と共役受容体候補について蛍光タンパク質タグ導入株の作出準備を進めた。