PGPタイプABCトランスポーターを介したオーキシン輸送の活性制御メカニズム

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高等植物において,ABCタンパク質は最大の遺伝子ファミリーの一つであり,シロイヌナズナにおいては,約120種類のABCタンパク質遺伝子が存在しているとされる。本研究においては,オーキシン特異的な輸送体である,MDR/PGPタイプのABCタンパク質AtPGP4およびその相同分子種のAtPGP21の機能および輸送活性について,詳細な解析を行うとともにその輸送方向および基質認識の分子メカニズムについても明らかにすることを目的とした。昨年度までに,AtPGP21はAtPGP4と異なるホルモン応答を示すとともに,詳細な発現解析の結果,AtPGP21のプロモーターGUS形質転換植物によって示された組織特異的なAtPGP21の発現は,AtPGP4と異なり,全草の維管束組織で高く,特に根においては内鞘細胞で強いことが明らかになった。本年度は,AtPGP21の植物体におけるその機能,生理的役割を調べるため,昨年度作製したRNAiコンストラクトの導入によるノックアウト株を用いて解析を行った。その結果,複数のラインでAtPGP21発現の抑制を確認し,その表現型の観察を行った結果,根の発達に遅延が認められた。AtPGP21を発現させた酵母株を用いたアッセイ系にて行った生化学的な解析で示されたAtPGP21のオーキシン取り込み活性の結果から,AtPGP21の発現抑制株ではオーキシン輸送の変化により,根の発達が阻害されたと考えられた。