発達中の種子における葉緑体PIIを介した炭素代謝と窒素代謝の代謝制御機構の解明

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植物は栄養条件に応じて体内の代謝バランスを変えることで、その生長を制御し、環境への適応を計る。このことからも、植物の代謝と生長は、それぞれの上流に位置するシグナル伝達系の密接な連携により制御されていることが予想されるが、その機構は現在、わかっていない。本研究はこの未知の機構を明らかにすることを目的として、他の生物において、細胞の代謝や生長の制御に関わることが知られている重要な制御因子PIIとTORの植物細胞における機能についての研究を進めている。これらの制御因子は多面的な機能を持つために、遺伝学的な手法による研究は難しいことから、それぞれと相互作用する新規因子の同定と機能の解析を研究の方針とした。3年間をとおして、アラビドプシスの緑葉プロトプラストでのスクリーニング系の確立に取り組んだ。さらに、本スクリーニング系を利用して、植物界にのみ存在するTORの新規候補因子の一つを同定した。また、上記の緑葉プロトプラストでのスクリーニング系の確立と平行して行った、抗TOR抗体と抗PII抗体による免疫沈降やプルダウンアッセイによるスクリーニングによっても、それぞれに対して、複数の候補因子が得られた。PII相互作用新規因子の更なる機能解析を進めるための手法として、葉緑体in vitro転写系を確立した。この葉緑体in vitro転写系は、in vitro転写反応以外にも、葉緑体内の酵素反応を調べるために有効であり、今後の応用が期待できるものになった。