ナス科植物ペチュニアにおける自家不和合性の分子機構解明

本研究では、ナス科植物ペチュニアにおける自家不和合性の分子機構解明を目指す。当研究室では、ナス科植物の自家不和合性を、雌ずい因子S-RNaseの細胞毒性と花粉因子群SLFsの解毒作用との関係で説明する分子モデルを提唱している。このモデルで未解明な点が、SLFsによるS-RNaseの解毒機構である.花粉因子SLFsがSCF (skp1-Cullin-1 (CUL-1)-F-box)複合体を形成するのか、その構成分子は何なのかを明らかにするために、複合体足場タンパク質のCUL-1を標的とした. 昨年度は、CUL-1の機能解析として、N末端部位(1-422)の過剰発現植物体およびCUL-1 RNAi発現抑制植物体を作出したが、十分な過剰発現体や発現抑制体を得ることはできなかった。そこで、本年度はさらに多くの形質転換体の作出を進め、それらの中から有効な発現変化を示す株の選抜を行った。S-RNaseは特定の非自己SLFsによって特異的にユビキチン化されると予測されるが、実験的な証明は得られていない。昨年度は、花柱を伸長中の花粉管内のS-RNaseのユビキチン化を解析しようと試みたが、ユビキチン化S-RNaseを検出することはできなかった。原因として、ユビキチン化S-RNaseの存在量が非常に少ない上に、修飾後反応が即座に行われる可能性が考えられた。そこで、本年度は花粉から精製したSCF複合体を用いて、in vitroユビキチン化アッセイを行い、特定の非自己S-RNaseのユビキチン化を検出することができた。今後は、ユビキチン化されるリジン残基の同定やユビキチン鎖の結合様式を明らかにしていく必要がある。

本研究では、ナス科植物ペチュニアにおける自家不和合性の分子機構解明を目指す。当研究室では、ナス科植物の自家不和合性を、雌ずい因子S-RNaseの細胞毒性と花粉因子群SLFsの解毒作用との関係で説明する分子モデルを提唱している。このモデルで未解明な点が、SLFsによるS-RNaseの解毒機構である.花粉因子SLFsがSCF (skp1-Cullin-1 (CUL-1)-F-box)複合体を形成するのか、その構成分子は何なのかを明らかにするために、複合体足場タンパク質のCUL-1を標的とした. 昨年度は、CUL-1の機能解析として、N末端部位(1-422)の過剰発現植物体およびCUL-1 RNAi発現抑制植物体を作出したが、十分な過剰発現体や発現抑制体を得ることはできなかった。そこで、本年度はさらに多くの形質転換体の作出を進め、それらの中から有効な発現変化を示す株の選抜を行った。S-RNaseは特定の非自己SLFsによって特異的にユビキチン化されると予測されるが、実験的な証明は得られていない。昨年度は、花柱を伸長中の花粉管内のS-RNaseのユビキチン化を解析しようと試みたが、ユビキチン化S-RNaseを検出することはできなかった。原因として、ユビキチン化S-RNaseの存在量が非常に少ない上に、修飾後反応が即座に行われる可能性が考えられた。そこで、本年度は花粉から精製したSCF複合体を用いて、in vitroユビキチン化アッセイを行い、特定の非自己S-RNaseのユビキチン化を検出することができた。今後は、ユビキチン化されるリジン残基の同定やユビキチン鎖の結合様式を明らかにしていく必要がある。