葉緑体光定位運動における新規因子の同定と信号伝達分子メカニズムの解明

叶绿体光定向运动中新因素的鉴定和信号转导分子机制的阐明

• 批准号: 17J06717
• 负责人: 比嘉 毅
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J06717/
• 关键词: 葉緑体運動; 光受容体; フォトトロピン; CHUP1; 生化学

本研究は植物細胞の持つ葉緑体が、光合成効率を高めるために弱い光に集まり（集合反応）、逆に強すぎる光から逃れることでその損傷を防ぐ（逃避反応）、葉緑体光定位運動という現象について、未知の制御因子の同定と信号伝達のメカニズムを明らかにすることを目的としている。59に及ぶ新規制御因子の候補について取得した変異体を、2-3回に渡り繰り返しスクリーニングにかけた結果、集合反応のみ、または逃避反応のみが低下する変異体や、その両方が低下する変異体を高い再現性のもと見出した。過去の研究で、集合および逃避反応は異なる信号伝達機構を利用している可能性が指摘されており、今回片方のみの反応の低下が認められた変異体については、欠損する因子がどちらかの反応のみを制御するものと考えられ、本研究の目標とする未知の信号伝達メカニズムの解明の大きな手がかりになりうると考えている。本年度の後半ではこれら新規候補因子のうち、GTP結合蛋白質ファミリーに属する因子に着目した。この因子は光受容体phot2と相互作用するものとして初年度の実験によりに同定され、かつ同蛋白質ファミリーの特徴としてアクチン繊維への結合能を有するとされている。このことから光受容と、アクチン繊維を利用した葉緑体運動系の間をつなぐ信号伝達に関わる因子である可能性が大いに期待できる。本年度はこの候補因子の細胞内局在や、BiFCまたはYeast Two-Hybrid系による細胞内でのphot2との相互作用を観察するためのコンストラクトの作成に成功し、今後必要とされる詳細な観察を可能とした。加えて、局在制御型phot2を発現する形質転換植物についての実験を初年度より継続しており、phot2の人為的な局在コントロールを生化学的に検証することに成功した。これら形質転換植物が作成されたことで、本研究のさらなる発展が見込まれる。

In this study, plant cells exhibit high light synthesis rate, high light synthesis rate, weak light concentration (set reflection), strong light intensity, anti-light, anti-virus, anti-light, anti-radiation, anti-virus, anti-virus, 59 and the new standard control factors are waiting to get the results of the test, the 2-3 return route, the results of the response test, the collection response, the avoidance of the reaction, the response of the system, the results of the test, the results of the test, the results of the response, the results of the response, the results of the test, the results of the response, the results of the test, the results of the response, the results of the test, the results of the response, the results of the test, the results of the test, the results of the response, the results of the test, the results of the response, the results of the test, the results of the response, the results of the response Through the past research and collection of information to evade counter-measures, the institutions have made use of the possibility of making use of the possibility to criticize the situation, and this time the film has made a response to the problem that there is a problem in the system, and that the factor is not good enough. The purpose of this study is to find out that the signal of the unknown is not known in this study. In the second half of this year, the new rule waiting factors and GTP binding protein phenotypes are closely related to each other. In the beginning of the year, the phot2 interaction of photocapacitors was determined in the same way as that of protein in the beginning of the year. The light tolerance, the possibility, the possibility. This year, the candidate factor is in the cell, the BiFC is in the Yeast Two-Hybrid system, the intracellular phot2 is interacting, the interaction is successful, and it is necessary to check the possibility in the future. In the early years of the phot2 system, the plant health system was successfully tested in the laboratory of biochemistry. In the beginning of the year, the phot2 system was successfully tested. The shape of the plant is made into a plant, and this study is designed to show that the plant is in good shape.