共生窒素固定に関わるABCトランスポータLjPDRの輸送機能と根粒形成の制御

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LjPDR(=LjABCG1)はG-サブファミリーに属するフルサイズのABC蛋白質で、従前はPDRと呼ばれていたグループに属する構成員である。この遺伝子は、ミヤコグサの根のみで発現しており、根粒形成によって強く誘導されることが明らかになっている。その発現部位をPromoter::GUS植物を作成し、切片を調製して調べた所、若い根のプライモディア、根端、若い根の中心柱で発現していること、根粒形成によって、その維管束部分から若い根粒にかけての維管束組織の周りで強く発現することが明らかとなった。このトランスポータの発現は、根粒が成熟すると発現は消失することから、根粒の機能維持というより根粒組織を形成の段階で重要な役割を果たしているトランスポータであろうことが次第に分かってきた。なお局在膜は、ペプチド抗体を用いたウエスタン法で、細胞膜であることも示した。輸送活性をアッセイするために、出芽酵母、バキュロウイルス(昆虫培養細胞Sf9)の系でこの膜蛋白質を発現させることを試みたが、いずれに計においても蛋白質として発現することが認められていない。現在は植物細胞であるタバコBY-2の培養細胞をホストとしてこのミヤコグサのABCトランスポータが発現できないか試している所である。LjABCG1遺伝子の植物における機能を知るため、RNAiによる発現抑制植物を多数作成し、その表現型を調べた結果、根粒の数には直接の影響は現在の所認められていないが、根の伸長あるいは発達に本遺伝子が深く関わっていることを示唆するデータを得た。