植物の気孔葉緑体が持つ独自の形成メカニズムと機能の解明

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本研究では、順遺伝学的なアプローチから気孔葉緑体の形成メカニズムの解明を、また逆遺伝学的な手法を用いて気孔葉緑体の固有機能の理解を目的とする。これまでに、既知の気孔葉緑体形成不全変異体とは異なる脂質合成異常を示す新たな変異体achs4(achlorophyllous stomata 4)の単離に成功し、その原因遺伝子が脂質合成酵素の一種をコードしていることを明らかにした。本年度は、achs4変異体の原因遺伝子が脂質合成酵素であることに着眼して、孔辺細胞及び葉肉細胞を単離し、リピドーム比較解析を行った。その結果、植物膜脂質において主要な２種類の脂質であるリン脂質と糖脂質の合成が、孔辺細胞と葉肉細胞の間で異なる優先順位付けによって行われていることを示唆するデータが得られた。現在、論文の投稿に向けてこれらの結果を取りまとめている。またこれまでに、気孔葉緑体の機能に重要なタンパク質を単離するために行った葉肉葉緑体と気孔葉緑体のプロテオーム比較解析の結果から、気孔葉緑体で高発現を示す候補タンパク質のプロファイリングに成功している。本年度は、それらの候補タンパク質の機能が欠損している植物体の気孔応答性を調べ、気孔葉緑体で特に多く発現しているカリウムチャネルや澱粉合成因子、葉緑体包膜に存在する輸送体が気孔開閉応答に重要である事を見出した。現在、それぞれの候補タンパク質の機能と気孔応答性との関係性を調べている。