ミオシンによる植物成長制御に関する新規機能の解明

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ミオシンは、アクチン繊維上を運動するモータータンパク質である。ミオシンは動植物を含む全ての真核生物に存在し、少なくとも79のクラスを形成している。モデル植物シロイヌナズナには、クラスXIミオシンが13種類、クラスVIIIミオシンが4種類存在する。ミオシンXIの既知の主要な役割には、原形質流動の駆動がある。ミオシンVIIIは原形質連絡の開閉に関わることが示唆されているが、その詳細なメカニズムは不明である。これまで申請者は、植物ミオシンを生化学的手法で解析してきた。その結果、シロイヌナズナのミオシンXIは植物内でそれぞれの役割に適応した酵素活性と運動速度を有していることを示した。さらに、シロイヌナズナのミオシンVIIIはATPサイクル中のアクチンとの結合時間が長く、張力発生やエンドサイトーシスに関与することを明らかにした。しかし、植物ミオシンには機能未知ドメインが存在しているために、その生理機能は十分に理解されてはいない。そこで本研究では、植物ミオシンの様々な機能未知ドメインが関わる生理機能およびその機構を明らかにすることを目的とした。まず、シロイヌナズナクラスVIIIミオシンの機能未知ドメインの生理的機能を解析し、酵素活性に与える影響を明らかにした。次にシロイヌナズナ細胞内でアクチン束にシロイヌナズナミオシンが与える影響の定量に成功した。さらに、シロイヌナズナミオシンの軽鎖による運度活性への影響を測定した。その結果、ある特定の軽鎖がシロイヌナズナミオシンの運動活性に重要な役割を果たすことを明らかにした。