花成を制御するフィトクロムBのシグナル伝達機構の解明

阐明控制开花的光敏色素 B 信号转导机制

基本信息

批准号：
20061024
负责人：
松下智直
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20061024/
关键词：
フィトクロム植物光受容体シグナル伝達花成

项目摘要

メリステム相転換の代表例である花成を制御する最も重要な外的要因の一つが光であり、その情報は主に植物の主要な光受容体であるフィトクロムによって捉えられる。フィトクロム蛋白質は、光受容に働くN末端領域と、二量体化に働きキナーゼドメインを持つC末端領域からなる。従来、フィトクロムはC末端領域内のキナーゼ活性により下流にシグナルを伝達すると信じられてきた。しかし、我々の最近の研究により、フィトクロムの最も主要な分子種であるphyBが、C末端領域からではなくN末端領域からシグナルを発信することが証明され、そのシグナル伝達機構を一から見直す必要が生じた。本研究では、順遺伝学的解析を大規模に行うことにより、phyB N末端領域からの未知のシグナル伝達経路に特異的に関わる新奇下流因子の同定を進める。本研究ではまず、順遺伝学を進める上での最大の障壁である遺伝子機能冗長性の問題を克服するために、以下の3つの工夫を凝らした新たな変異体スクリーニングを試みた。1) フィトクロムと重複した機能を持つ青色光受容体クリプトクロムの全分子種を欠くシロイヌナズナのcry1 cry2 phy B三重変異体背景にて、phyB N末端領域を過剰発現させ、その形質転換植物を親株として用いることにより、僅かな表現型をできる限り誇張して変異体の単離を容易にする。2) さらに、T-DNAタギング法を用いることで、僅かな表現型しか持たない変異体の原因遺伝子クローニングを容易にする。3) 形質転換植物をタギングする際に問題となる、導入遺伝子のサイレンシングを抑える。今年度は、上記の方法でT-DNAタギング系統を約2万系統作製し、期待通り導入遺伝子のサイレンシングが抑えられることを確認した。

光是调节花形成的最重要的外部因素之一，这是分生组织相变的代表性示例，信息主要由植物的主要光感受器植物色素捕获。植物色素蛋白由作用于光感受器和C末端区域的N末端区域组成，该区域作用于二聚化和激酶结构域，可作用于二聚化。传统上，人们认为植物色素通过C末端区域内的激酶活性在下游传播信号。但是，我们最近的工作表明，植物色素的最重要的分子物种Phyb散发出来自N末端区域的信号，而不是来自C末端区域的信号，这导致需要从Scratch审查其信号传导机制。在这项研究中，通过进行大规模的正向遗传分析，我们将继续鉴定出特异性参与PHYB N末端区域未知信号通路的新型下游因素。在这项研究中，我们首先尝试使用以下三种独创性来筛选新的突变体，以克服基因功能冗余的问题，这是远期遗传学发展的最大障碍。 1）过表达拟南芥中的植物N末端区域缺乏蓝色光感受器加密型的整个物种，该物种具有与植物色素重叠的功能，并将转化后的植物用作父母菌株，小表型被尽可能夸大了突变突变的分离。 2）此外，T-DNA标记方法促进了仅具有小表型的突变体的罪魁祸首。 3）减少转基因沉默，这是标记转化的植物时的问题。今年，使用上述方法产生了大约20,000个T-DNA标记菌株，证实可以按预期抑制转基因沉默。