頂芽優勢に関わる腋芽の休眠及び休眠解除を制御する細胞周期制御因子の解析

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無傷の植物では、頂芽が優先的に成長し腋芽の成長は抑制されている。頂芽が損傷して成長を続けることが不可能になると、休眠中の腋芽は頂芽に代わって直ちに成長を始める。この現象は頂芽優勢といわれ植物ホルモンとの関係については近年解析が進んでいるが、腋芽の細胞分裂の調節機構は十分には解明されていない。そこで、本研究は腋芽の細胞周期制御機構に着目した解析を行った。エンドウのガン抑制遺伝子産物ICKホモログの全長cDNA(PsKRP1)を単離し、大腸菌で発現させた組換えPsKRP1タンパク質を抗原として、抗PsKRP1抗体を調製した。抗PsKRP1抗体を用いて、頂芽切除前後の腋芽におけるPsKRP1タンパク質量の変化を調べたところ、PsKRP1タンパク質量は休眠中の腋芽では多量に存在し、頂芽切除により成長を開始した腋芽では徐々に減少することがわかった。PsKPP1 mRNAの発現レベルと比較するとPsKPR1はmRNAレベルで制御されているのではなくタンパク質レベルで制御されていると思われた。動物細胞のICKタンパク質は研CDK(cyclin-dependent kinase)タンパク質と細胞内で結合することにより、CDKのkinase活性を阻害し、細胞周期の進行を抑制していることが知られている。そこで、PsKRP1タンパク質がエンドウCDKタンパク質と腋芽内で結合している可能性を調べた。動・植物共にCDKタンパク質はp13^<sucl>と呼ばれるタンパク質に結合することが知られており、ビーズに結合させたp13^<sucl>タンパク質が市販されている。そこで、p13^<sucl>ビーズを利用した解析結果、休眠中の腋芽のみでPsKRP1タンパク質とエンドウCDKタンパク質が結合していることを示しており、休眠中の腋芽の細胞周期の進行の抑制にPsKRP1タンパク質が関わっていることを強く示唆している。