葉緑体から核へのシグナル伝達機構の分子基盤

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前年度に実施したSuperSAGEによる遺伝子発現解析の結果、プラスチドシグナルに応答し、核内での光合成関連タンパク質遺伝子の発現を制御していると考えられるAtGLK1(Golden2-like1)を同定し、詳細な解析を行った。まず、ppi2変異体においてAtGLK1を過剰発現させたところ、本来ppi2変異体で発現抑制される遺伝子群の発現回復が観察された。さらに、形質転換体の総クロロフィル量を測定したところ、ppi2変異体に比べ有意にクロロフィル量が増加していた。以上のことから、AtGLK1はプラスチドシグナルの下流において光合成関連タンパク質遺伝子の発現を制御していることが示唆された。これまでの知見からppi2変異体では葉緑体シグナル伝達経路に変化が生じていること予想されたが、この変化に既知の葉緑体シグナル伝達因子が関与しているか否かを明らかにするため、葉緑体に局在しプラスチドシグナル伝達因子として同定されているGUN1との遺伝学的関係について解析を行った。gun1 ppi2二重変異体はwalking-stick stageにおいて胚致死の表現型を示した。このことから、胚発生初期においてGUN1とTocl59双方の機能が必要であることがわかった。