葉緑体運動メカニズムの解析

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前年に続き、シロイヌナズナのtdTomato-talin、tdTomato-fimbrin発現株を用い、葉緑体の光定位にともなう葉緑体アクチン変化を励起光の干渉のない条件で、詳細に調べることを試みたが、発現が弱く、解析が難しかったため、GFP-talin株を用いることとした。強光であるGFP励起光に対する葉緑体の逃避運動を起こす実験系を確立し、この運動過程における葉緑体アクチンのダイナミクスを定量的に調べた。また、葉緑体光定位運動欠損変異体でこれがどのように変異しているか解析した。野性株では強光照射開始後、葉緑体アクチンの消失、葉緑体運動方向前端への偏在した再形成の後、運動が生じる。まず、青色光による葉緑体光定位反応を変化させることが知られている赤色光のbackground照射の作用を調べた結果、弱光では葉緑体アクチンの偏在化を早めるのに対し、強光では遅くすること、しかし、消失のタイミングには影響を与えないことがわかった。光受容体欠損株(phot1, phot2, phot1phot2)を用いて調べたところ、pht2, photlphot2変異体ではアクチン消失過程が阻害され、以後のステップが進まないこと、これに対し、phot1変異体では野生株と同様の反応を示すが、消失、偏在ともに早く起こることがわかった。また、弱光集合反応の変異体であるjac1では葉緑体アクチンの消失は一時的に認められるものの、すぐに回復することがわかった。これらの結果は光定位運動を起こす葉緑体アクチンダイナミクスの複数のステップが複数の要因によって調節されていることを示している。