シロイヌナズナにおける葉緑体光定立運動の解明

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葉緑体は効率よく光を吸収するよう弱い光に向かって集まり(集合反応)、光損傷を避けるように強い光から逃避する(逃避反応)。多くの植物で葉緑体光定位運動は青色光によって誘導されるが、シロイヌナズナを用いた分子遺伝学的解析から青色光受容体としてフォトトロピン(phot1, phot2)が同定された。集合反応はphot1とphot2の両方によって、そして逃避反応はphot2によってのみ制御される。しかしながら、光受容体の下流で働く信号伝達系や運動系を制御する因子に関してはほとんど明らかになっていない。現在までに葉緑体光定位運動に関わる約10遺伝子(PHOT1, PHOT2, CHUP1, JAC1など)に関して、現在多面的な解析を行っており、また近年アクチン繊維による葉緑体運動を制御する新規の機構が発見され、現在これらの変異体でのアクチン繊維の動態を詳細に解析している。今年度はkac1変異体における細胞骨格の動態の解析とKAC1タンパク質の解析をおこなった。kac1変異体は集合反応に異常を持つが、逃避反応時にも葉緑体が動くスピードは野生型と比べて遅かった。kac1変異体では葉緑体運動に関わる葉緑体上の細かいアクチン繊維が野生型と比べ圧倒的に少なかった。このことはKAC1は葉緑体運動における葉緑体上のアクチン繊維の制御因子であることが示唆している。また強光反応時の葉緑体運動のスピードはKAC1の量に依存していた。