植物における揮発性化合物受容機構の詳細な解明

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自然環境下においては、食害を受けた植物の周辺に生育している健康な植物の食害抵抗性が上昇することが報告されている。近年、食害を受けた植物から放出される揮発性化合物によって、周囲の植物の抵抗性が誘導されることが明らかになってきた。しかし、揮発性化合物の情報を何らかのシグナルに変換し、応答を引き起こす機構は不明であった。申請者らのこれまでの研究により、揮発性化合物の一種であるカリオフィレンと転写共役因子が結合すること、この因子がカリオフィレン応答性遺伝子の1つに関して発現誘導に関わることが示された。しかし、生理的な濃度のカリオフィレンが実際にプロモーターへの転写共役因子の結合能を変化させるかは未だ示されていない。また、細胞内へ揮発性化合物を輸送し濃縮する輸送体は不明である。そのため、植物における揮発性化合物への応答機構の全容は未だ解明されていない。そこで本研究では、解析対象をカリオフィレン応答性の遺伝子群へと広げ、揮発性化合物の受容から遺伝子発現までの正確な経路の解明を目指している。タバコ以外での2種の植物ではタバコと異なり、カリオフィレンへの応答が生じなかったにも関わらず、公共のデータベースを利用した解析ではカリオフィレン結合タンパク質である転写共役因子TOPLESSは広範な植物に存在していることが明らかになった。このため、解析対象の化合物を変更すること、および結合よりも上流の輸送体を中心とした解析を計画している。