ラジオアイソトープ、微少電極、蛍光プローブを相補的に用いた植物根のイオン輸送解析

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これまでにマグネシウムイオン（Mg2+）やナトリウムイオン（Na+)において、根の周囲のイオン吸収/排出に焦点をあて研究を進めてきた。本年度は、Mg実験については、Mg2+プローブをシロイヌナズナで発現させること、及びMg含量に重要な役割を果たす液胞に局在するAtMRS2-1の解析を行った。Mg2+プローブについては、昨年度までに、プロモーターを変えたりrdr-6変異体に対して形質転換するなど工夫したものの、Mg2+プローブが発現する植物体ができなかったことを踏まえ、今年度は、Mg2+プローブであるMARIOタンパク質のコドンを見直し、植物で一過的発現の成功例のある塩基配列を入手し、遺伝子合成により作り直した。その結果、大腸菌で発現が成功したので、これをタバコの葉で一過的発現を試みたところ、タンパク質の発現が確認できた。今後、シロイヌナズナの葉において一過的発現でタンパク質の発現が確認できたら、シロイヌナズナへ形質転換をする予定である。AtMRS2-1については、重要なドメインを同定するとともに、Mgイオンを通過させる際に重要と思われるドメイン候補をいくつか得ることができた。Na実験については、Na+排出チャネルであるSOS1タンパク質がどの細胞にあるときに効率よくNa+を排出できるかについて、根の様々な組織で発現させるためのプロモーターセットにSOS1を載せ、sos1変異体に形質転換を引き続き行った。約３０種類の形質転換体について、それぞれ独立したラインを複数得ることができた。