植物PMSAPキナーゼの活性化機構と細胞内情報伝達系の解析

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本年度は、PMSAPキナーゼの植物細胞及び個体への形態的・機能的な機能を明らかにするために、PMSAPキナーゼ遺伝子を過剰発現する形質転換植物体をタバコ及びモデル植物のアラビドプシスで作成することを行ってきた。またこの形質転換植物を用いて、PMSAPキナーゼにより発現が制御される下流遺伝子を明らかにすることも行う予定であった。PMSAPキナーゼ全長を恒常的に過剰発現するように作成したキメラ遺伝子をタバコ及びアラビドプシスに形質転換したが、キメラ遺伝子が導入された植物細胞及び植物体を得ることはできなかった。PMSAPキナーゼの過剰発現が植物細胞の生理機能に影響し、植物細胞が生存できなくなった可能性が考えられる。形質転換植物を得ることができなかったことから、PMSAPキナーゼにより発現制御される下流遺伝子の検討も現在進んでいない。過剰発現によるPMSAPキナーゼの機能解析は困難であることから、遺伝子破壊による機能解析を進めている。高等植物での遺伝子破壊個体の作成は困難であることから、酵母のように遺伝子破壊が可能な、緑色植物の一種である微細藻類クラミドモナスを用いることとした。すでにクラミドモナスからMAPキナーゼ様プロテインキナーゼ遺伝子の断片を得ており、現在、このMAPキナーゼ様プロテインキナーゼがPMSAPキナーゼ相同遺伝子であるかどうかを検討するとともに、遺伝子破壊株の作成と遺伝子破壊による植物細胞への影響を調べている。また、この遺伝子破壊株にタバコのPMSAPキナーゼ遺伝子を導入することにより、タラミドモナスMAPキナーゼ様プロテインキナーゼ遺伝子がタバコのPMSAPキナーゼ遺伝子と同一の機能を有しているか否かの検討を行っていく予定である。