アブシジン酸不活性化鍵酵素を制御する高水ポテンシャル応答性因子の機能解析

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アブシジン酸(ABA)不活性化酵素(CYP707A)は、種子発芽時、乾燥、乾燥後の再吸水、高湿度などの環境刺激によって発現が誘導され、ABA内生量を制御する上で極めて重要な役割を果たしている。現在のところ、CYP707Aの発現を制御する因子に関してはこれまで報告がなされていない。CYP707Aの遺伝子発現は、ABA投与によって発現が増加することが知られている。また、CYP707Aの発現が低下した変異体や発現が増加したトランスジェニック植物はABAに対して感受性が変化する。そこで、ABAと類似の作用を示す化合物を用いたケミカルゲノミクスにより、CYP707Aの発現を制御する因子の特定を試みた。ケミカルスクリーニングにより、ABAと類似の作用を示す化合物を、ABA受容体(PYR/PYLs)とそのターゲットであるPP2Cを用いたYeast two-hybrid法と種子発芽試験を組み合わせて多数同定した。その中で、LC66C6と名付けた化合物は低濃度で、ABAと同様に、発芽阻害、根の伸長阻害、気孔閉鎖を引き起こした。マイクロアレイの解析によって、変動する遺伝子群のほとんどがABAと同様に変化したことから、LC66C6が植物の様々な器官で作用する新奇ABAアゴニストであることが明らかとなった。この化合物を用いて、発芽を指標としたスクリーニングにより変異体の同定を進行させている。遺伝子同定が容易なT-DNAモホラインプールを用いてスクリーニングを進行している段階であるが、現在、弱いながらも、LC66C6とこの化合物と類似構造のアナログに耐性を示す変異体が単離されている。これら変異体は、これまで報告のない遺伝子をコードしているものがほとんどであった。今後、さらなる変異体のスクリーニングを進行させると共に、ABAとその代謝産物、CYP707Aの発現解析を統合して、CYP707Aの発現制御因子の同定を行う予定である。