シロイヌナズナ新規金属結合タンパク質PCaP1のMAP機能の解明

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前年度報告までに、PCaP1機能の解明に向けた実験の中で7分子の新規MAPsを見出した。その中でも(1)過剰発現株においてSPIRAL1変異株に似た表現型が見られ、胚軸には野生株にはみられない突起状の構造が観察された新規分子(BPP1)、および(2)カルモジュリン結合ドメイン(IQD)を含む新規分子(IQD32)に注目して解析を進めた。今年度はこれらの新規MAPsの機能を詳細に解明することを目的とした。(1)について、BPPファミリーは幅広い植物種に存在し、これらに共通する極めて高い等電点をもつ塩基性アミノ酸領域を持つ。タマネギ表皮細胞への一過的発現局在解析により、この領域で微小管に局在することを明らかにした。さらに、GFPTUB6過剰発現株とBPP1-GFP過剰発現株のオリザリン(微小管重合阻害剤)感受性を比較したところ、BPP1-GFP過剰発現株の微小管構造はGFP-TUB6過剰発現株よりもオリザリン感受性が低下することを見出した。(2)にいて、タマネギ表皮細胞への一過的発現局在解析によりシロイヌナズナに存在する33のIQDファミリーには微小管に局在するサブグループが存在することを見出し、IQDファミリーMAPグループと呼ぶことにした。さらに、C末端側76アミノ酸のMAPグループ共通配列で微小管に局在することを見出した。また、IQD32が気孔の孔辺細胞で強く発現していることを見出し、Water loss assayと気孔開度測定から、IQD32の過剰発現株では気孔の強制的な開口状態が維持され、乾燥条件になると異常な水分損失が引き起こされることを見出した。これに対してIQD32破壊株では気孔開度の表現型が観察されなかった。MAPグループのIQD28とIQD31が孔辺細胞で発現していることを明らかにした。このため、これらの分子が冗長的に働く可能性が考えられる。