イネの鉄応答シグナリング解明のための鉄硫黄クラスター生合成に関する研究

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鉄硫黄クラスターはミトコンドリアや色素体において合成され、タンパク質の補因子として機能する。ヒトや酵母を用いた先行研究から、鉄硫黄クラスターの生合成は鉄代謝全体において重要な役割を果たすことが示唆されているが、植物の生理的な鉄応答における鉄硫黄クラスター生合成の意義は不明である。本研究では重要作物でありモデル植物であるイネのミトコンドリアおける鉄硫黄クラスター生合成の生理的意義の解明を目指した。当初はイネの形質転換体を用いた解析を予定していたが、前年度までに材料を作ることができなかったため、これについては断念した。一方で、前年度までにSUFEなる鉄硫黄クラスター生合成関連タンパク質と相互作用するタンパク質の候補を複数見出しており、本年度はこれらについてより詳細な解析を行った。その結果、鉄硫黄クラスターを活性に要求し、かつ細胞内の二次メッセンジャーの産生に関わるタンパク質とSUFEが物理的に相互作用することが確認できたげまた、本研究から派生して行った解析により、MPK3とMPK6なる2種のタンパク質脱リン酸化酵素が乾燥条件下において活性化され、細胞が吸水すると不活性化されることが明らかになった。また、同じく本研究から派生して行った解析により、細胞内信号伝達において重要な三量体Gタンパク質のサブユニットの一つであるAGB1が、PP2C52なるタンパク質脱リン酸化酵素と物理的に相互作用することが明らかになった。これらは副次的な成果であるが、植物科学上有意義な研究成果と考えられる。