気孔孔辺細胞における光情報伝達とH^+-ATPaseの活性制御

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昨年度の研究により青色光が孔辺細胞細胞膜H^+-ATPaseのC-末をリン酸化し、この酵素の活性化を引き起こす事を証明した。従って、この細胞膜H^+-ATPaseをリン酸化するプロテインキナーゼが存在し、その酵素が青色光により活性化される事が期待される。カビ毒フシコクシンもH^+-ATPaseを活性化するので、その様子と青色光による活性化の様子を比較した。カビ毒フシコクシンはH^+-ATPaseをリン酸化し、そのリン酸化はC-末に局限して起きた。また、リン酸化されるアミノ酸の種類はセリンとスレオニンであった。このリン酸化の様子は青色光とフシコクシンで全く同一であり、このリン酸化反応に同一のプロテインキナーゼが関与している事を示している。一方、青色光によるH^+-ATPaseのリン酸化はキナーゼ阻害剤K-252aに強く阻害された。しかし、フシコクシンによるリン酸化はほとんど阻害されなかった。この事実と一致して青色光によるH^+放出はK-252aで阻害されるが、フシコクシンによるH^+放出は阻害されなかった。このことは、H^+-ATPaseを直接リン酸化するキナーゼはK-252aに阻害されにくく、青色光情報伝達系のより上流のキナーゼはK-252aに感受性が高いことを示唆している。そこで、H^+-ATPaseの抗体を用いた免疫沈降産物中のプロテインキナーゼ活性を測定すると、H^+-ATPaseがリン酸化され、そのリン酸化にはカルシウムは必要とされなっかた。従って、H^+-ATPaseのC-末を基質とするカルシウム非依存性のプロテインキナーゼが孔辺細胞中に存在することが示唆された。現在このキナーゼを単離すべくTwo-hybrid法を用いたスクリーニングを遂行している。