シロイヌナズナにおけるジャスモン酸生合成・情報伝達ネットワークの網羅的解析

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ジャスモン酸(JA)やメチルジャスモン酸(MeJA)等のJA類は、病傷害応答や老化、葯の開裂に関与するシグナル物質として知られている。本研究ではこれまでにMeJAに応答する遺伝子群として、JA生合成遺伝子群、トリプトファン生合成遺伝子群を報告してきた。今回、JA類に応答する遺伝子群をさらに大規模に同定するために、13,516 EST(8,384遺伝子相当)をスポットしたcDNAマクロアレイを行い、JA類に応答する300遺伝子座を得た。得られたJA類応答遺伝子群を推定される機能ごとに分類するために、まずアミノ酸や二次代謝産物の合成に関与する遺伝子群に着目した。その結果、上記の遺伝子群に加え、オキシン生合成、インドールグルコシノレイト生合成、硫黄同化、グルタチオン生合成、およびアスコルビン酸の代謝に関わる遺伝子群が見出された。さらに詳細にJA類応答遺伝子群を解析した結果、これらの代謝経路のほぼ全てのステップにおける遺伝子の発現がJA類により誘導されることが初めて明らかになった。そこで、JA処理を行ったシロイヌナズナのグルタチオンやアスコルビン酸含量を測定したところ、いずれもJA処理に依存した蓄積量の増加が見られた。また、アスコルビン酸の再生系に関わる酵素活性もJA処理により増加することから、ジャスモン酸類が実際に生体内で上記の代謝経路を活性化することが示された。これらの代謝経路は活性酸素ストレスが生じる際に活性化されることが知られている。そこで、ジャスモン酸類の生合成欠損変異体であるopr3をオゾンに曝露したところ、野生株と比較してオゾンストレスに対し感受性となっていることが明らかになった。すなわち、ジャスモン酸類は活性酸素ストレス下における抗酸化物質の産生の制御に関わっていると考えられる。これらの結果は現在投稿準備中である。